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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA DE MATERIAIS
GNE 281 – Fenômenos de Transporte II
Profa. Cristiane Alves Pereira
Lista de Exercícios 1
1- Uma bola de alumínio de 15 cm de diâmetro deve ser aquecida a 80 °C até a temperatura média de
200 °C. Tomando a densidade e o calor específico médios do alumínio nessa gama de temperaturas
como sendo ρ = 2.700 kg/m3 e cp = 0,90 kJ/kg K, respectivamente. Determine a quantidade de energia
que precisa ser transferida para a bola de alumínio. Resp.: 515,2997 kJ
2- As superfícies interna e externa de uma parede de tijolos de 4m x 7 m e
30 cm de espessura são mantidas em temperaturas de 26 °C e 8 °C,
respectivamente. A condutividade térmica da parede é 0,69 W/m.K.
Determine a taxa de transferência de calor por meio da parede em W.
Resp: 1159,2 W
3- Uma panela de alumínio cuja condutividade térmica é 237 W/m K tem fundo plano de 15 cm de
diâmetro e 0,4 cm de espessura. O calor é transferido em regime permanente para ebulir a água por
meio do fundo da panela a uma taxa de 1.400 W. Se a superfície interna do fundo da panela está a
105 °C, determine a temperatura da superfície externa do fundo da panela. R: Tquente = 106,3349 °C
4- Considere um bastão sólido de formato cilíndrico, comprimento de 0,15 m e diâmetro de 0,05 m.
As superfícies superior e inferior do bastão são mantidas a temperaturas constantes de 20 °C e 95 °C,
respectivamente, enquanto a superfície lateral é perfeitamente isolada. Determine a taxa de
transferência de calor através do bastão de
a) Cobre – k = 380 W/m K – Resp: q = 371,1 W
b) Aço – k = 18 W/m K – Resp: q = 17,7 W
c) Granito – k = 1,2 W/m K – Resp: q = 1,2 W
5- Como a transferência de calor transiente difere da transferência de calor permanente? Como a
transferência de calor unidimensional difere da transferência de calor bidimensional?
6- A resistência de um aquecedor de kW é um fio cuja condutividade térmica é k = 18 W/m K, raio
r0 = 0,15 cm e comprimento L = 40 cm. Considerando que a condutividade térmica é constante e a
transferência de calor é unidimensional, expresse a formulação matemática desse problema de
condução de calor durante a operação permanente.
Resp: A resistência de um aquecedor é de 2 kW.
