AOL4 - Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos

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22/03/2022 22:33 Comentários
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Pergunta 1 -- /1
Trocadores de calor são, antes de mais nada, dispositivos capazes de auxiliar no processo de transferência de 
calor. Geralmente, são projetados em materiais com alta condutividade térmica e permitem que fluidos distintos 
possam trocar calor entre si, sem contato direto.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre dos trocadores de calor, é correto afirmar que:
os trocadores de calor apresentam, em seu projeto, materiais não corrosivos, o que impede a 
ocorrência de incrustação. Isso se dá pela falta de possibilidades de limpeza em situações de 
corrosão.
Resposta correta
uma das configurações mais utilizadas nesse processo é a do tubo casco ou casco 
e tubo, que consiste em um feixe de tubos inseridos em uma concha, normalmente, 
cilíndrica.
o processo de troca de calor nos permutadores envolve condução, convecção e irradiação. 
fluidos de trabalho são necessários nos trocadores, pois auxiliam no processo de transferência de 
calor. O calor é transmitido do fluido quente para a parede através do processo de irradiação. 
fluidos de trabalho são necessários nos trocadores, pois auxiliam no processo de transferência de 
calor. Esse calor é transmitido do fluido quente para a parede, por condução. 
Pergunta 2 -- /1
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Suponha um sistema condensador onde é utilizada determinado fluido de trabalho. A taxa de transferência e de 
calor é de 200000 W. O fluido entra no sistema de resfriamento à 54ºC e deixa o sistema a 70ºC. O valor do 
calor específico do fluido frio é 5,2 J/kg.K.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre média logarítmica, é correto afirmar que a vazão 
mássica de água necessária para o resfriamento é:
Resposta correta2,4 kg/s.
4,5 kg/s.
6,9 kg/s.
)-2,4 kg/s.
-12,5 kg/s.
Pergunta 3 -- /1
É possível pensar em um trocador de calor como sendo formado por três transmissões de calor: convecção do 
fluido quente que troca calor com a parede do trocador; condução para a propagação do calor pela parede do 
trocador; e, finalmente, pela troca de calor da parede para o fluido frio, também por convecção.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre processos de transferência de calor nos 
trocadores, está correto afirmar que:
Resposta correta
o coeficiente global de transferência de calor está relacionado com as resistências 
ao fluxo de calor e pode ter valores numéricos diferentes em suas superfícies.
em situações nas quais a espessura da parede do tubo interno de um trocador de calor é desprezível 
e sua condutividade térmica também é pequena, deve-se desconsiderar a resistência da parede dos 
cálculos. 
a utilização da rede de resistências deve ser evitada na análise e projeto de trocadores de calor, pois 
serve para poucos casos que são exceções à regra geral de projeto.
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o coeficiente global de transferência de calor é mais influenciado pelo maior valor dos coeficientes de 
convecção dos fluidos quente e frio. Logo, o maior coeficiente de convecção terá maior influência 
sobre o valor final do coeficiente.
as trocas de calor dentro de um condensador promovem a retirada de calor do fluido a ser resfriado, 
fazendo com que o fluido de trabalho vaporize. 
Pergunta 4 -- /1
A capacidade térmica é o produto da vazão mássica dos fluidos pelo calor específico destes. Utiliza-se a 
capacidade térmica para auxiliar no desenvolvimento matemático do trocador, uma vez que relaciona, em uma 
mesma variável, a vazão mássica e o calor específico.
Considere um trocador de calor em que a capacidade térmica do fluido é igual a 8,36 kW/K e a vazão mássica é 
de 2 kg/s, pode-se afirmar que o calor específico será equivalente a:
8,5 kJ/kg.K.
Resposta correta4,18 kJ/kg.K.
12,15 kJ/kg.K.
7,5 kJ/kg.K.
16,25 kJ/kg.K.
Pergunta 5 -- /1
Dentre os muitos tipos de trocadores de calor, um com grandes aplicações é o chamado trocador de calor 
compacto. Esse é projetado para permitir uma grande superfície de transferência de calor por unidade de 
volume. A forma de classifica-los é pela densidade de área (β). Trocadores de calor devem possuir densidade de 
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área maior que 700 m²/m³.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre densidade de área, qual deveria ser o menor 
valor da área superficial para que um trocador de 2 m3 fosse considerado compacto?
A > 450 m ² .
A > 500 m ² .
A > 350 m².
A > 1500 m ² .
Resposta corretaA > 1400 m ² .
Pergunta 6 -- /1
Trocadores de calor compactos são aqueles que possuem densidade de área (razão entre área e volume do 
trocador) superior à 700 m²/m³. Um exemplo comum é o radiador de um automóvel. Seu formato e sua 
montagem permitem o alcance de taxas elevadas de transferência de calor entre os fluidos quente e frio.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os trocadores de calor compactos, é correto 
afirmar que:
Resposta correta
a utilização de chapas finas, aletadas ou onduladas, com estreitos espaços nas 
paredes que separam os fluidos, é uma das soluções para o projeto e execução de 
trocadores compactos.
nos trocadores de calor compactos, os dois fluidos possuem direções perpendiculares, ou seja, 
funcionam em escoamento contracorrente, o que favorece a troca de calor.
os trocadores compactos, como os radiadores de automóveis, utilizam a estrutura de duplo tubo para 
minimizar o tamanho da sua construção, porém, são insuficientes.
apesar de serem compactos, os trocadores de calor compactos apresentam alto valor de coeficiente 
global de transferência de calor em virtude do seu formato em duplo tubo.
nos trocadores de calor compactos, a área da superfície de transferência de calor deve ser lisa para 
facilitar o escoamento do fluido e passagem pelos tubos.
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facilitar o escoamento do fluido e passagem pelos tubos.
Pergunta 7 -- /1
Suponha um sistema condensador em que é utilizada água como o fluido de trabalho. A superfície possui 22 m². 
A taxa de transferência e de calor é de 723,8 kW. A água entra no sistema de resfriamento à 20ºC e deixa o 
sistema à 30ºC. É fornecido o valor do calor específico da água fria: 4,184 J/kg.K.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre média logarítmica, é correto afirmar que a vazão 
mássica de água necessária para o resfriamento é:
Resposta correta17,3 kg/s.
11,4 kg/s.
12,5 kg/s.
14,8 kg/s.
-17,3 kg/s.
Pergunta 8 -- /1
Considere um trocador de duplo tubo, onde a condutividade térmica da parede é alta e a sua espessura pode 
ser desprezada, e em que h0 e hi são, respectivamente, os coeficientes de convecção das paredes externa e 
interna.
De acordo com essas informações e o conteúdo estudado sobre o cálculo do coeficiente global de calor, pode-
se afirmar que a equação para o cálculo do coeficiente global de transferência de calor no trocador apresentado 
é:
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1 over U tilde 2 1 over h subscript i plus 2 1 over h subscript 0
Resposta correta1 over U tilde 1 over h subscript i plus 1 over h subscript 0
1 over U tilde 2 1 over h subscript i plus 1 over h subscript 0
1 over U tilde 1 over h subscript i minus 1 over h subscript 0
1 over U tilde 2 1 over h subscript i minus 1 over h subscript 0
Pergunta 9 -- /1
Os trocadores de calor mais comuns em aplicações industriais é o tipo casco e tubo. Esses são formados por 
vários tubos (podem ser dezenas ou centenas) dispostos em um casco. Esse casco pode ser cilíndrico, ou em 
outro formato. Os eixos dos tubos são paralelos ao casco.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trocadores casco e tubo, analise as afirmativas a 
seguir.
I. Apesar de muito utilizados, os trocadores do tipo casco tubo apresentam baixo potencial de transferência de 
calor por serem montados com um passe envolvido no casco.
II. Um trocador do tipo casco e tubo não é muito utilizado em situações em que se exige pequenos espaços ou 
peso, pois costuma ser volumoso e pesado.
III. Os trocadores de calor do tipo casco tubo são formados por finas chapas aletadas e onduladas, separadas 
por pouco espaço do casco, o que garante alto desempenho.
IV. Trocadores do tipo casco e tubo são classificados de acordo com o número de passes envolvidos em cada 
elemento.
Está correto apenas o que se afirma apenas em:
II e III.
II, III e IV.
I e III.
Resposta corretaII e IV.
I e II.
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Pergunta 10 -- /1
Durante o cálculo do coeficiente global de transferência de calor, deve-se conhecer o valor da resistência da 
parede toda vez que a espessura desta não for desprezível e sua condutividade térmica não for alta. A 
resistência da parede pode ser calculada pela expressão:
R equals fraction numerator ln left parenthesis begin display style D subscript 0 over D subscript i end style 
right parenthesis over denominator 2 πkL end fraction
Sendo ln left parenthesis D subscript 0 over D subscript i right parenthesis equals 0 comma 25 considere um 
trocador de calor de comprimento L = 2 metros, cuja condutividade térmica da parede é 0,5. A partir dessas 
informações, é correto afirmar que a resistência térmica imposta pela parede é igual a:
6.10 K/W.-2
8.10 K/W.-2
Resposta correta4.10 K/W.-2
8.10 K/W.-4
4.10 K/W.-4