Avaliação Final (Objetiva) - Individual (Processos de transferência de calor)

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GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual
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Prova 47228550
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
A caldeira é um componente de equipamentos industriais classificados como geradores de vapor e 
aquecedores de fluidos térmicos. Com base na definição e classificação dos tipos de caldeiras, classifique V 
para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A energia térmica necessária para a operação da caldeira pode ser obtida a partir da queima de 
combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos.
( ) Os tipos mais comuns de caldeiras que produzem vapor pela queima de combustíveis são as caldeiras 
do tipo flamotubular e aquatubular.
( ) As caldeiras aquatubulares caracterizam-se pela passagem dos gases quentes de combustão pelos 
tubos que atravessam o reservatório de água a ser aquecida para produção de vapor.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V.
B V - V - F.
C F - F - V.
D V - F - F.
A difusividade térmica é uma razão entre a condutividade térmica do material e a sua capacidade 
térmica por volume (produto da densidade e o calor específico do material). Considere dois materiais 
diferentes, "A" e "B". A razão das condutividades térmicas, densidades e calores específicos dos materiais 
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está indicada na figura a seguir. Com base nestas informações, qual é a razão entre as difusividades térmicas 
dos materiais "A" e "B"?
A 2,1.
B 0,86.
C 1,7.
D 0,14.
Um equipamento industrial de transferência de calor muito comum é o trocador de calor do tipo casco 
e tubo. A figura a seguir apresenta um esquema básico deste tipo de equipamento. Um dos componentes do 
trocador de calor casco e tubo é a chicana, também em destaque na imagem. Com base na definição das 
chicanas, analise as sentenças a seguir:
I- O direcionamento do fluxo de fluido feito pelas chicanas é necessário para reduzir o coeficiente de troca 
térmica no equipamento.
II- As chicanas possuem geometria circular e são fabricadas em tubos de aço que dependem da pressão de 
operação do trocador de calor.
III- Uma das funções das chicanas é guiar o fluxo de fluido do casco para o feixe de tubos do trocador de 
calor, aumentando a velocidade e turbulência do escoamento.
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Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença III está correta.
B As sentenças I e III estão corretas.
C Somente a sentença II está correta.
D As sentenças I e II estão corretas.
A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do elemento 
diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas fronteiras ou contorno das 
superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos inserir informações adicionais chamadas de 
condições de contorno e condição inicial. Com base neste conceito, classifique V para as sentenças 
verdadeiras e F para as falsas:
( ) Informações relacionadas a condições de contorno na superfície do problema podem ser temperatura 
conhecida ou fluxo de calor conhecido.
( ) Condições de contorno são expressões matemáticas que estabelecem as condições térmicas nas 
fronteiras do sistema em análise.
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em estado (regime) 
permanente gera apenas uma constante de integração (C1).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
B V - V - F.
C F - V - V.
D V - F - F.
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A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do elemento 
diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas fronteiras ou contorno das 
superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos inserir informações adicionais chamadas de 
condições de contorno e condição inicial. Com base neste conceito, analise a condução de calor 
unidimensional sem geração em regime permanente na parede ilustrada e avalie as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas:
I- Em x=0, temos apenas uma condição de contorno definida, sendo esta condição de contorno de 1ª 
espécie ou de temperatura conhecida.
PORQUE
II- O fluxo conhecido de 40W/cm² não pode ser especificado na mesma fronteira para que a equação da 
distribuição de temperatura pela espessura da parede, T(x), possa ser determinada. 
 
Assinale a alternativa CORRETA:
A A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.
B As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da
asserção I.
C A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
D As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da asserção
I.
Condução de calor é o processo de troca de energia entre uma região de maior temperatura e outra 
de menor temperatura pelo movimento cinético ou impacto entre as moléculas. Com base nesta definição, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Um exemplo de transferência de calor por condução é dado pela extremidade exposta de uma colher 
de metal subitamente imersa em uma xícara de café quente, sendo a colher aquecida por causa da condução 
de energia a partir do café quente.
( ) Em um dia de inverno, há perda significativa de energia de um quarto aquecido para o ar externo. Esta 
perda ocorre principalmente em virtude da transferência de calor por condução ao longo da parede que 
separa o ar do interior do quarto mais quente do ar externo mais frio.
( ) Para a condução de calor, a equação da taxa é conhecida como lei de Stefan-Boltzmann.
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Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
B V - F - F.
C F - V - V.
D V - V - F.
Um método de cálculo utilizado no projeto de trocadores de calor é chamado de diferença média 
logarítmica das temperaturas (DTML) dos fluidos quente e frio. Considere que um trocador de calor de 
passe único de correntes de fluido paralelas (fluxo concorrente), conforme esquema da figura a seguir, tem o 
fluido quente entrando a temperatura de 101 °C e saindo a 75 ºC. O fluido frio entra a temperatura de 22 
ºC e sai a 43 ºC. Qual é o valor da diferença média logarítmica das temperaturas (DTML)?
A 45 ºC.
B 39 ºC.
C 66 ºC.
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D 52 ºC.
Um método de cálculo utilizado no projeto de trocadores de calor é chamado de diferença média 
logarítmica das temperaturas (DTML) dos fluidos quente e frio. Considere que um trocador de calor de 
passe único de correntes de fluido paralelas (fluxo concorrente), conforme esquema da figura a seguir, tem o 
fluido quente entrando a temperatura de 112 °C e saindo a 71 ºC. O fluido frio entra a temperatura de 25 
ºC e sai a 52 ºC. Qual é o valor aproximado da diferença média logarítmica das temperaturas (DTML)?
A 54,9 ºC.
B 33,5 ºC.
C 29,8 ºC.
D 44,7 ºC.
Os mecanismos de transferência de calor são estudados a partir de equações constitutivas que regem 
cada um dos fenômenos (condução, convecção e radiação térmica). Com relação à equação que é utilizada 
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para calcular o fluxo de calor emitido por radiação térmica a partir de uma superfície, analise as opções a 
seguir e, em seguida, assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças I e IV estão corretas.
C As sentenças II e III estão corretas.
D Somente a sentença III está correta.
A definição de calor é um conceito básico importante para o estudo da termodinâmica e da 
transferência de calor. Sobre a definição conceitual de 'calor' e o estudo da transferência de calor, analise as 
sentenças a seguir:
I- Calor é a forma de energia que pode ser transferida por uma força que age ao longo de uma distância.
II- A diferença de temperatura é a força motriz para o fenômeno de transferência de energia na forma de 
trabalho.
III- A transferência de calor analisa a quantidade de calor transferida, bem como informações sobre o 
tempo de duração do processo, caracterizando o cálculoda taxa de transferência de calor.
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças I e II estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D As sentenças II e III estão corretas.
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