Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos AOL04

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Conteúdo do exercício
1. Pergunta 1
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Utilizar a média aritmética para determinar a média das temperaturas nos fluidos quente e frio de um trocador de calor, não é efetivamente adequado. Isso se deve ao fato dos valores da temperatura dos fluidos quente e frio se alterarem no decorrer do trocador de calor. Uma solução para isso é a utilização da diferença média de temperatura logarítmica. 
Suponha que existe um trocador cuja diferença de temperatura entre o vapor e a água de resfriamento nas duas extremidades, seja, respectivamente, 20ºC e 22ºC. A partir dessas informações e do conteúdo estudado, a equação que apresenta a diferença média da temperatura logarítmica é:
1. 
2. Pergunta 2
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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:
1. 4,18 kJ/kg.K.
Resposta correta
3. Pergunta 3
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A diferença de temperatura média logarítmica, cuja sigla é DTML, trata-se de uma média logarítmica da diferença de temperatura entre as correntes quente e frias nas extremidades do trocador. Quanto maior for a DTML, maior será a transferência de calor.
Considere um trocador cuja diferença de temperatura entre o vapor e a água de resfriamento nas duas extremidades, seja, respectivamente, 35ºC e 45ºC. A partir dessas informações, é correto afirmar que a variação de temperatura média logarítmica é:
1. 39,8 °C.
Resposta correta
4. Pergunta 4
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Suponha um trocador do tipo condensador cujo coeficiente global de transferência de calor é igual a 2000 W/m².K. A diferença de temperatura entre o vapor e a água de resfriamento é 18ºC e 15ºC, respectivamente. A área da superfície é de 22 m².
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre média logarítmica, pode-se afirmar que a taxa de transferência de calor nesse trocador é igual a:
1. 723,8 kW.
Resposta correta
5. Pergunta 5
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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:
1. 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.
Resposta correta
6. Pergunta 6
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Uma das formas mais comuns para a análise e projeto dos trocadores de calor é a utilização das chamadas redes de resistências térmicas. Através delas, é possível realizar todo o cálculo das resistências em um único parâmetro, tornando a análise mais fácil.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o tópico, sendo h0 e hi, respectivamente, os coeficientes de convecção das paredes externa e interna, e sabendo que h0 >> hi, é correto afirmar que:
1. considerando a resistência da parede do trocador nula, o coeficiente global de transferência de calor será mais influenciado por hi, porque este é o menor dos valores dos coeficientes de convecção.
Resposta correta
7. Pergunta 7
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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 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?
1. A > 1400 m².
Resposta correta
8. Pergunta 8
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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:
Ocultar opções de resposta 
1. II e IV.
Resposta correta
9. Pergunta 9
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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:
Ocultar opções de resposta 
1. 
Resposta correta
10. Pergunta 10
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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:
Sendo =0,25, 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:
1. 4.10-² K/W.
Resposta correta