Exercícios de Convecção - Lista de Exercícios Resolvida

Ar quente a é soprado sobre uma superfície plana de a . Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção é de , determine a taxa de transferência de calor do ar para a placa em .

Conforme mostrado na Fig. P2.47, a parede externa de um edifício tem de espessura e possui uma condutividade térmica média de . Em regime permanente, a temperatura da parede diminui linearmente de na superfície interna para na superfície externa. A temperatura externa relativa ao ambiente é e o coeficiente de transferência de calor por convecção é . Determine

1. a temperatura em , e
2. a taxa de transferência de calor através da parede, em por de área de superfície.

Uma resistência elétrica do tipo fio metálico com de comprimento e diâmetro de submersa em água é usada para determinar experimentalmente o coeficiente de transferência de calor na ebulição da água a . A temperatura da superfície do fio é de quando um amperímetro indica um consumo de potência elétrica de . Assim, o coeficiente de transferência de calor é

Um tubo a que conduz água quente possui de diâmetro externo e de comprimento, e perde calor para o ar da vizinhança a por convecção natural. Seu coeficiente de transferência de calor é de . Determine a taxa em com a qual o tubo perde calor por convecção natural.

A área total de transferência de calor do condensador de uma geladeira doméstica é igual a . A temperatura da superfície externa do condensador é e o coeficiente médio de transferência de calor na superfície externa do condensador é igual a . Qual é a quantidade de calor transferida do condensador para o ambiente durante minutos de operação da geladeira.

Um automóvel percorre uma estrada num dia em que a temperatura ambiente é . A temperatura externa do para-brisa é mantida a pelo escoamento de ar quente na superfície interna do para-brisa. Admitindo que a área do para-brisa é e que o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície externa do para-brisa é , determine a taxa de transferência de calor para o ambiente externo através do para-brisa.

A lona e a panela do freio de um automóvel absorvem continuamente durante a frenagem. Admita que a área da superfície externa e que o coeficiente de transferência de calor neste local sejam iguais a e . Sabendo que a temperatura do ar externo é , determine as temperatura externas da lona e da panela do freio nas condições de regime permanente.

A lâmpada de iluminação interna de uma geladeira permanece acesa apesar da porta estar fechada e a transferência de calor do ambiente para o espaço refrigerado é igual a devido a problemas existentes no isolamento da geladeira. Estas duas transferência de calor podem ser encaradas como “vazamentos” de calor para a geladeira. A área total de transferência de calor do condensador dessa geladeira é e o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície externa do condensador é . Determine a diferença entre a temperatura da superfície externa do condensador e a temperatura ambiente de modo que seja possível transferir para o ambiente o calor que está “vazando” para a geladeira. Admita que a temperatura ambiente seja igual a .