Universidade Estadual do Maranho

Universidade Estadual do Maranho

Centro de Cincias Tecnolgicas

Departamento de Engenharia Mecnica e Produo

1a Prova de Gerao, Distribuio e Utilizao de Vapor.

Aluno: ______________________________ Cd. _____________ 06 / 07 /2010

01 Um forno tem suas paredes constitudas pelos materiais A, B e C, dois dos quais, A e C, tm constantes trmicas KA = 20 W/m.K e KC = 50 W/m.K, e com espessuras LA = 30 cm e LC = 0,15 m. O terceiro material, B, situado entre as camadas A e C, tem espessura LB 15 cm e condutividade trmica desconhecida KB. Considerando-se o forno operando em regime permanente, as medidas de temperatura na face externa revelam que To = 20 oC e que, na face interna, Ti = 600 oC. A temperatura do ar no forno Tar = 800 oC. O coeficiente de transferncia convectiva de calor h 20 W/m2.K. Qual o valor de KB .

2 Vapor dgua saturado, na presso de 20 Bars, transportado por um tubo de ao com paredes delgadas e dimetro 20 cm, num ambiente cuja temperatura do ar 25 oC e o coeficiente de transferncia convectiva de calor, na face externa do tubo, 20 W/m2.K.

a) Qual a perda trmica por unidade de comprimento, do tubo sem isolamento

b) Qual a perda trmica, por unidade de comprimento, do tubo sem isolamento, com uma camada de isolante ( magnsia a 85% ) com 50 mm de espessura. O ao e a magnsia, cada qual tem aproximadamente a emissividade 0,8, e a resistncia trmica convectiva do lado do vapor pode ser desprezada.

c) Os custos associados gerao de vapor de gua e a instalao do isolamento so, respectivamente, $ 4/109 J e $ 100/m de comprimento de tubo. Se a linha de vapor operar 7500 h/ano, quantos anos de operao sero necessrios para o retorno do investimento inicial do isolante