prova 2 fenomeno de transporte

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS
Curso: Engenharia Ambiental
Semestre: 5°
Disciplina: Fenômenos de Transporte
ATIVIDADE AVALIATIVA ESPECIAL (AAE) 2 - referente às aulas 5 a 8.
Professora: MSc. Jeane Batista de Carvalho
ORIENTAÇÕES 
- Responder no próprio arquivo;
- A pontuação referente a cada exercício está demarcada em seu início;
- Enviar via portal até 22/04/2022;
- A atividade deve ser feita individualmente. 
1º) (1,0) Muitos problemas de transferência de calor são resolvidos utilizando-se uma analogia entre os conceitos de resistência térmica (R) e de resistência elétrica (Re), conforme ilustrado na Figura abaixo.
Considere a condução unidimensional de calor, em regime permanente, através de uma parede plana de espessura L, área A e condutividade térmica k. Nessas condições, a resistência térmica da parede contra a condução de calor, ou simplesmente a resistência de condução da parede (R), é dada por:
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
2º) (1,0) Medições de temperatura através de termopares foram executadas em vários pontos de uma peça que era resfriada por uma corrente de ar. Ao serem examinados estes dados experimentais, constatou-se que as variações de temperatura eram muito pequenas ao longo da profundidade e da largura da peça. Todos os termopares acusaram uma sensível variação de temperatura ao longo do tempo. Uma possível conclusão dessa análise é: 
a) Uma análise bidimensional em regime permanente é uma modelagem adequada para a distribuição de temperatura na peça. 
b) Uma análise unidimensional transiente da equação geral da condução de calor é uma modelagem adequada para a distribuição de temperatura na peça. 
c) A distribuição de temperatura depende fortemente das três direções espaciais. 
d) O conceito de resistência térmica de condução é suficiente para a modelagem do problema acima descrito. 
e) O modo de transferência de calor preponderante é a radiação térmica.
3º) (1,5) No estudo do conforto térmico de uma indústria de açúcar, é avaliado o calor que atravessa a parede externa utilizando se o conceito de resistência térmica, isto é, considerando-se a oposição que os materiais oferecem à passagem do fluxo de calor. No caso de paredes compostas por diferentes materiais, na transmissão do calor por condução, cada camada funciona como uma resistência térmica colocada em série. Para uma área unitária, a Resistencia (R) é diretamente proporcional à espessura do material e inversamente proporcional ao seu coeficiente de condutividade térmica (k).
Utilizando se uma resistência de R = 0,4120°C/kcal/h for revestida com um material de 5 mm de espessura e com k = 0,02 kcal/m.h°C, a resistência final, em °C/kcal/h, será:
a) 0,6620
b) 2,6120
c) 0,8120
d) 0,2520
e) 1,2431
*OBS: Demonstre os cálculos para obtenção da resposta.
4º) (2,0) O fundo da panela é feito de uma camada de alumínio de 4 mm de espessura. A fim de aumentar a taxa de transferência de calor através do fundo da panela, alguém propõe um projeto em que o fundo é constituido por uma camada de cobre de 3 mm de espessura colada entre duas camadas de aluminio de 2 mm de espessura. Se considerarmos o contato perfeito entre as camadas. O novo projeto permitirá conduzir melhor o calor? Explique e demonstre utilizando os conceitos de resistências térmicas. R; não, pois a resistencia termica depende do material e de suas dimensões. Desta forma, a resistencia termica de uma parede plana é tanto maior quanto for a sua espessura de calor. Assim a adiçao de 3 mm de expessura de cobre é mais um elemento resistindo a passagem de calor e a panela tera maior resistencia na condução.
5º) (2,0) Ar escoa forçado sobre uma placa plana de 3 m de comprimento e 2 m de largura. Deseja-se saber quanto de energia é trocada em regime do escoamento se a corrente de ar estiver a 100°C e aplaca estiver a 185 K a velocidade do ar é 0,018 m/s. Para obter os dados complementares, utilize a tabela propriedades – convecção e a tabela de correlações - convecção. Determine:
a) Coeficiente de transferência de calor local e médio ao final da placa. 
6º) (2,5) Uma pessoa é encontrada morta em uma sala cuja temperatura é de 20°C. A temperatura do corpo quando encontrado foi medida a 25°C, e o coeficiente de transferência de calor foi estimado em 8 W/m2°C, O corpo humano foi modelado como um cilindro de 30 cm de diâmetro, 1,70 m de comprimento composto por quatro camadas, cada uma representando um diferente tipo de tecido: núcleo, músculo, gordura e pele. A camada do núcleo inclui o esqueleto, todos os órgãos e o tecido conjuntivo, com base nessas informações e de que a temperatura em vida de uma pessoa é de 36,5°C, estime o tempo médio da morte dessa pessoa utilizando a tabela abaixo.
ANEXO
ANEXO