Q44

Uma caldeira é constituída por 2 paredes planas, com as seguintes características:

A parede 1 está exposta a um ar cuja temperatura é 220 oC, e o coeficiente de transferência de calor é 25 W m−2K−1; enquanto a parede 2 está exposta a um ar ambiente a 20 oC e coeficiente de filme igual a 20 W m−2K−1. Assim, podemos afirmar que a temperatura da parede 1, em oC, e o fluxo de calor que atravessa as paredes da caldeira, em  W m−2, são aproximada e respectivamente iguais a

(A) 129 e 1.818
(B) 147 e 1.818
(C) 167 e 1.330
(D) 170 e 1.000
(E) 180 e 1.000

Ver Solução
Gabarito: E

Solução em breve.

13
Deixe um comentário

avatar
4 Comment threads
9 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
13 Comment authors
jeffeson vieira de oliveiraschmitz83Isaias MouraLuizAnisio medrado Recent comment authors
newest oldest most voted
jeffeson vieira de oliveira
Visitante
jeffeson vieira de oliveira

a questao pede o fluxo de calor (W/m^2), não a taxa de transferência de calor (W).

schmitz83
Visitante
schmitz83

Isaias, o correto é como o Augusto fez. O problema só não deixou claro que seria a parede 1 em contado com o ar a 220°C, pois é possível determinar a temperatuda da parede 1 em contato com a parede 2, que será diferente de 180°C. Enfim, o Augusto resolveu da forma correta, pois nesse caso se deve avaliar o problema de convecção existente entre o ambiente interno da caldeira e a parede 1. Para problemas de convecção: q = A*h*(T2 – T1) onde: h= coeficiente de filme A = área transversal à transferência de calor T2 = temperatura quente… Read more »

Isaias Moura
Visitante
Isaias Moura

Não entendi se o certo é o que wederman fez aqui, ou o que Augusto fez ali em baixo, pra o cálculo de T. Observe que um usou h1, enquanto outro usou L/K1, que coincidentemente são iguais: (0,2/5)=(1/25).

Luiz
Visitante
Luiz

Me perdi nesse R=0,2 , mas vi que o Augusto explicou abaixo.

Anisio medrado
Visitante
Anisio medrado

Caro contribuinte Augusto, fiz o mesmo raciocínio que o seu para encontrar o fluxo de calor, considerando uma associação em série das resistências térmicas dos dois processos em cada parede. No entanto, para encontrar a temperatura na ligação das paredes, achei controvérsia nesta questão da cesgranrio. Para encontrar a temperatura T1 você usou apenas uma das resistências térmicas (não sei de foi a de condução ou a de convecção, visto que são iguais). Mas se fizermos o mesmo para a parede 2, usando uma ou outra resistência, a solução fica inconsistente. Veja: =>Forma 1 (Considerando o uso de apenas a… Read more »

wederman
Visitante
wederman

Deve se ficar atento para perceber que é uma questão que envolver condução e convecção.
Ao perceber isso, basta calcular a resistência equivalente do sistema que está em serie, fazendo a analogia com fluxo(Corrente elétrica);delta Temperatura(ddp);condutividade e coef de filme(resistência elétrica).
Req=0,2
Tmax-Tmin=200
Fluxo=200/02=1000W/m2
Aplicando este fluxo a P1;
F=deltaT/Res
1000=(220-T)/(0,2/5)
40 = 200-T
T=180ºC
Alternativa E.

Petroleiro
Visitante
Petroleiro

Nao entendi como voce separou 1/h1 + L1/K1, no meu entender seria L1/(A.K1)

Rodrigo
Visitante
Rodrigo

Na verdade esse meio é um sorvedouro ou fonte de energia, neste caso não faz sentido pensar em espessura. Note pela unidade do dos coeficientes convectivos de calor W/m2*K enquanto a da condutividade é W/m*K.

K depende da espessura na qual se dará a transferência e pela área
h depende apenas da área de contato parede-fluido.

Jr200x
Visitante
Jr200x

Augusto, com relação aos valores 25 e 20W/m²k refente ao ar que está respectivamente em contato com a parede de 220ºC e 20º, o que são eles? Calcula-se a resistencia térmica considerando considerando a espessura de 1m? 1/h1?

Augusto F
Visitante
Augusto F

q=(Ts,1-Ts,2).(1/Rt)
Rt= 1/h1+L1/K1+L2/K2+1/h2 ->  Rt=1/25+0,2/5+0,07+1/20
Rt=0,2

q=(220-20).(1/0,2) -> q= 1000[Wm-²]
q=h1.(Ts,1-T1)
q=25.(220-T1)  -> 1000=25.(220-T1) -> T1=180ºC

OBS: Lembre-se que, como não há geração interna, o fluxo de calor que sai é igual ao fluxo de calor que entra no sistema

Natalia H
Visitante
Natalia H

ele pede o fluxo em W/m², entao na verdade o q queremos é q/A

Eresalessadro
Visitante
Eresalessadro

Não está faltando o dado “área” destas paredes?

dfr
Visitante
dfr

alguem sabe a resolução?