Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre transferência de calor (condução, convecção e radiação) em engenharia mecânica

Uma carga térmica de 200 w passa por uma parede de concreto de 5m² de área e 0,15 cm de espessura. Considerando que a temperatura externa da parede seja de 35°C, e a condutividade térmica do concreto seja de 0,6 w/m°C, determine a temperatura interna da parede.

Um forno industrial, em formato de paralelepípedo, opera continuamente. Medições recentes constataram que a sua face mais externa está a 80 °C (353 K), com a temperatura do ar ambiente externo ao forno a 30 °C (303 K). Considere o coeficiente de película do meio ambiente 10 W/(m²K). Deseja-se instalar um isolante (K = 0,040 W/(m.K)) na face externa do forno, de forma que a energia perdida para o meio exterior seja 90% menor do que aquela na condição original (sem isolante). Sabe-se que a temperatura da interface entre a chapa externa e o isolante então aplicado é de 60 °C. Nestas condições, a espessura de isolante a ser aplicado, em m, é igual a

O conforto térmico ambiental depende da taxa metabólica que – em sua expressão simplificada, no equilíbrio, sem trabalho e desconsiderado o calor gerado pela respiração –, é calculada por M = ± C ± R + E, onde:

M = taxa metabólica, C = convecção, R = radiação, E = evaporação

A velocidade do ar influencia

Para cálculo da transferência de calor pelas paredes de um edifício, para efeito de cálculo da carga térmica, o coeficiente global de transferência de calor é função

Considere a transferência de calor através de uma parede com espessura de 10 cm e área de 10m² , composta por um material com condutividade térmica de 0,5 W/mK, conforme a figura abaixo:
No ambiente externo, o coeficiente de convecção é 10 W/m² K e a temperatura externa é de 40ºC. No ambiente interno, o coeficiente de convecção é de 5 W/m² K e a temperatura interna é de 20ºC.
A quantidade de calor transferida do ambiente externo para o interno através da parede é: