Aula 2 - Exercícios de Sala

4> Em uma região fria a temperatura do solo atinge 0ºC. A tubulação de uma casa está enterrada horizontalmente 2 m abaixo do nível do solo (k = 40 W/m ºC) e tem diâmetro de 20 cm. Sabendo que o sistema de aquecimento de água da residência fornece 1000 W por metro linear de tubulação, determine qual a temperatura da água.

5> Dois ambientes, A e B estão separados por uma parede metálica dupla, isto é, formada pela junção de duas placas, conforme mostra a figura. Para as placas, são dados:

A = 20 mˆ2 (área de cada parede)

e1 = 10 cm, k1 = 40 W/ mºC

e2 = 20 cm e k2 = 50 W/mºC

Admitindo ser estacionário o regime de condução, determine:

(a) a temperatura na junta das paredes;

(b) o fluxo de calor que atravessa a parede dupla.

6> A taxa média com que se conduz energia para fora através da superfície do solo na América do Norte é de 54,0 mW/mˆ2 e a condutividade térmica média das rochas próximas da superfície é de 2,50 W/mK. Supondo uma temperatura da superfície de 10ºC, encontre a temperatura a uma profundidade de 35 km (próximo à base da crosta). Ignore o calor gerado pela presença de elementos radioativos.