Termometro líquido em vidro

lista 1

1-Um aquecedor elétrico de cartucho apresenta a mesma forma de um longo Cilindro de comprimento L = 200 Mm e diâmetro D = 20 mm. Em condições normais de óperação, o Aquecedor dissipa 2 kW, quando submerso em uma corrente de águá a 20 ºC em que O coeficiente de transferência de calor h = 5000 W/m².K. Desprezando A transferência de calor a partir dos terminais do aquecedor, determine sua temperatura de superfície T_s. Se a corrente de águá for Inadivertidamente interrompida eqnquanto o aquecedor continua operando, a Superfície do auquecedor fica exposta ao ar que também se encontra a 20 ºC, mas Pára o qual h = 50 W/m².K. Qual a temperatura da superfície Correspondente? Quais as conseqüências de tal ocorrência?

2-O coeficiente de transferência de calor por convecção livre em uma placa Fina, vertical e aquecida, suspensa no ar em repouso, pode ser determinado a Partir de observação da variação de temperatura da placa com o tempo conforme Ela sofré resfriamento. Considerando a placa isotérmica e a troca de calor coma Vizinhança por radiação desprezível, avalie o coeficiente de convecção no Instante em que a temperatura da placa é 225 ºC e a variação da temperatura com O tempo (dT/dt) é -0,022 K/s. A temperatura do ar ambiente é 25 ºC e as medidas Da placa são0,3 X 0,3 m com masa de 3,75 kg e calor específico 2770J/kg.K.

3-Uma tubulação de vapor industrial com 25 m de comprimento e 10 mm de diâmetro passa por Uma construção cujas paredes e o ar estão a 25 ºC. Vapor pressurizado mantém a Superfície da tubulação a uma temperatura de 150 ºC, e o coeficiente associado à convecção é h = 10 W/m²K.A Emissividade da superfície é &épsilon; = 0,8. (a) Qual a taxa de perda de calorpela linha de vapor? (b) Se o vapor é gerado Em ma caldeira a gás operando a com eficiência de 90% e o gás natural ao preço De R$ 0,0 4 por MJ, qual o custo anual da perda de calor pela linha?

4-No processamento térmico de materiais semicondutores, o recozimento é Obtido pelo aquecimento de uma chapa de silício de acordo com a relação Tempertura-tempo, mantendo-se fixada uma tempertura elevada por um preíodo de Tempo determinado. Pára o processo montado como mostrado a seguir, a chapa está Em uma câmará de vácuo cujas paredes são mantidas a 27 ºC e no interior da qual Lâmpadas de aquecimento mantêm o fluxo radiante na superfície superior. A chapa possui Espessura de 0,78 mm, Condutividade térmica de 30 W/m.K e emissividade igual à absortividade do fluxo Radiante ( &épsilon; = α_l = 0,65). Pára = 30 x 10⁵ W/m², a Temperatura na superfície inferior é medida por um termômetro de radiação e o Valor encontrado foi de T_w,l = 997 ºC. Pára evitar empenos da cahapa E indução de deformação plástica na estrutura cristalina, a difernça de Tempertuara através da chapa deve ser menor do que 2 ºC. Essa condição será Satisfeita?

5-Em uma estação espacial, uma ciaxa de componentes eletrônicos é Colocada em um compartimento com área superficial As = 1 m², que se Encontra exposta ao espaço. Em condições normais de óperação, os componenets Eletrônicos dissipam 1 kW, que deve ser totalmente transferido da superfície Exposta pára o espaço. Se a emissividade da superfície é 1 e a superfície não Está exopsta ao sol, qual a sua temperatura no regime estacionário? Se a superfície Estiver exposta a um fluxo solar de 750 W/m² e sua absortividade à Radição solar for 0,25, qual será a sua temperatura no regime estacionário?

6-Um detector infravermelho de um telescópió Espacial é constituído por um detector ligado a uma barra fina, cuja Extremidade oposta se encontra imersa em nitrogênio líquido a 77 K. A barra (sonda) tem 5 mm de diâmetro, condutividade térmica de 10 W/m.K e se estende Por 50 mm acima do nível do nitrogênio líquido no frasco. Suponha que a Superfície do detector possua emissividade 0,9 e que a câmará de vácuo seja Mantida a 300 K. A Figura 2 mostra esquematicamente este processo de Transferência de calor unidirecional e regime permanente.Pede-se: a)A equação representativa do Balanço de energia; b)A temperatura do detector.