ATIVIDADE 2 SISTEMA TÉRMICO

Prévia do material em texto

QUESTÃO 1
A transferência de calor engloba diversas propriedades termofísicas dos materiais, as quais podem ser classificadas em propriedades de transporte e propriedades termodinâmicas.
 
Considerando o texto apresentado, avalie as afirmações a seguir:
 
I. A condutividade térmica é uma propriedade de transporte.
II. O calor específico é uma propriedade de transporte.
III. A capacidade térmica volumétrica é uma propriedade de transporte.
IV. A viscosidade cinemática é uma propriedade de transporte.
 
É correto o que se afirma em:
QUESTÃO 2
Leia o trecho a seguir.
 
“A essência do método da capacitância global é a hipótese de que a temperatura do sólido é uniforme no espaço, em qualquer instante durante o processo transiente. Essa hipótese implica que os gradientes de temperatura no interior do sólido sejam desprezíveis.”
 
INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 499.
 
Considerando os conhecimentos relacionados a problemas de regime transiente de aquecimento e resfriamento, assinale a alternativa correta:
QUESTÃO 3
Leia o excerto a seguir.
 
“Se, por exemplo, gradientes de temperatura no interior do sólido podem ser desprezados, uma abordagem comparativamente mais simples, conhecida por método da capacitância global, pode ser usada para determinar a variação da temperatura com o tempo.”
 
INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 498.
 
Com relação ao método da capacitância global, aos seus parâmetros e ao texto apresentado, fazem-se estas afirmações:
I. O número de Biot é utilizado em situações em que somente haja condução como modo de transferência de calor.
II. Se o número de Biot for inferior a 1, isso quer dizer que o método da capacitância global não é válido.
III. Se o número de Biot for inferior a 1, pode-se assumir que a resistência à condução no interior da matéria é menor que a resistência à convecção.
IV. O número de Fourier é utilizado na caracterização de situações de transferência de calor por condução em regime estacionário.
 
É correto o que se afirma em:
QUESTÃO 4
Para uma janela quadrada de alumínio (K = 240 W ) de lado igual a 1 m, tem-se que as temperaturas externa e interna são, respectivamente, 10°C e 20°C. Sabendo que a perda de calor é de 20 kW, a seguir, assinale a espessura e o material mais indicado para isolar a janela.
QUESTÃO 5
Leia o texto a seguir.
 
“Tipicamente, problemas de transferência de calor não estacionários, ou transientes, surgem quando as condições de contorno de um sistema são mudadas. Por exemplo, se a temperatura superficial de um sistema for alterada, a temperatura em cada ponto desse sistema também começará a mudar. As mudanças continuarão a ocorrer até que uma distribuição de temperaturas estacionária seja alcançada.”
 
Adaptado de INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 498.
 
Considere as afirmativas feitas com relação à condição de um regime transiente:
 
I. Não se gera energia ao longo da condução de calor em regimes transientes.
II. Ocorrem mudanças de contorno em regimes transientes.
III. As mudanças que ocorrerão ao longo da transferência de calor ocorrerão indefinidamente.
IV. A temperatura superficial do sistema varia ao longo do corpo analisado.
 
É correto o que se afirma em:
QUESTÃO 6
Normalmente, a têmpera é um tratamento térmico utilizado em aços e tem como objetivo aumentar a dureza e a resistência mecânica do material em análise. Em linhas gerais, esse processo acontece em duas fases: a primeira é um aquecimento até determinada temperatura de transformação, inerente a cada liga em estudo; a segunda fase é o resfriamento brusco desse material, podendo ser realizado em água ou óleo.
 
A respeito desse tratamento térmico e de seu processo de transferência de calor associado, assinale a alternativa correta:
QUESTÃO 7
Com relação aos parâmetros associados ao método da capacitância global, assinale a alternativa correta:
QUESTÃO 8
Leia o excerto a seguir.
 
“Qualquer característica de um sistema é chamada de propriedade. Algumas propriedades familiares são a pressão P, a temperatura T, o volume V e a massa m. As propriedades podem ser classificadas como intensivas ou extensivas. As propriedades intensivas são independentes da massa de um sistema, como temperatura, pressão e densidade. As propriedades extensivas são valores que dependem do tamanho — ou extensão — do sistema. A massa total, o volume total e a quantidade de movimento total são alguns exemplos de propriedades extensivas.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2013. p. 12.
 
Considerando essas propriedades e os conhecimentos relacionados às propriedades termodinâmicas, avalie as afirmações a seguir:
 
I. A massa específica é uma propriedade que relaciona a temperatura à energia interna de um material.
II. O calor específico simboliza a quantidade de energia que uma substância ou material necessita para elevar, numa unidade de massa, um grau de sua temperatura.
III. A capacidade térmica é a capacidade de um material de armazenar energia térmica.
IV. A viscosidade cinemática é uma propriedade termodinâmica, pois relaciona a densidade de uma substância e seu impacto na absorção de calor.
 
É correto o que se afirma em:
QUESTÃO 9
A temperatura de um fluxo de gás é medida por um termopar cujo comprimento característico Lc é de  m, coeficiente de condutividade térmica k é igual a 30 W e coeficiente de transferência de calor por convecção h é igual a 190 W .
 
Com base na situação apresentada, analise estas asserções e a relação proposta:
 
I.  Na situação apresentada, cabe a análise pelo método da capacitância global.
PORQUE
II.  O número de Biot é igual a 7,6 x 10 - 4.
 
A respeito das asserções, assinale a alternativa correta:
QUESTÃO 10
Leia o excerto a seguir.
 
“A taxa de transferência de calor a partir de uma superfície a uma temperatura  para o meio envolvente a T∞ é dada pela lei de Newton do resfriamento como = h  ΔT, onde  é a área de transferência de calor e h é o coeficiente de transferência de calor por convecção.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill,2012. p. 163.
 
Considerando o texto apresentado e os conhecimentos relacionados à transferência de calor em superfícies estendidas, assinale a alternativa correta: