SISTEMAS TÉRMICOS - PROVA N2

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SISTEMAS TÉRMICOS – PROVA N2
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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:
2
Leia o texto a seguir.
 
“A intensa mistura do fluido em escoamentos turbulentos como resultado das rápidas flutuações aumenta a transferência de calor e a quantidade de movimento entre as partículas do fluido, o que aumenta a força de atrito na superfície e a taxa de transferência de calor por convecção. Isso também provoca aumento da espessura da camada-limite.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012. p. 385.
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir.
 
I.  A subcamada viscosa é uma região do escoamento turbulento em que há o transporte de massa pela difusão entre as partículas e o seu perfil de velocidade.
II.  A camada de amortecimento em um escoamento turbulento é onde acontece o transporte das partículas dos fluidos.
III.  A zona turbulenta é a região do escoamento turbulento onde a difusão de partículas e a mistura turbulenta são praticamente iguais.
IV.  A tensão de cisalhamento na camada-limite em um escoamento turbulento é maior do que essa tensão em um escoamento laminar.
 
É correto o que se afirma em:
 NÃO CONFIRMADO
3
Leia o excerto a seguir.
 
“Um corpo negro é definido como um perfeito emissor e absorvedor de radiação. Em determinada temperatura e comprimento de onda, nenhuma superfície pode emitir mais energia do que o corpo negro. Um corpo negro absorve toda a radiação incidente, independentemente do comprimento de onda e da direção. Além disso, o corpo negro emite energia de radiação uniformemente em todas as direções por unidade de área normal da direção de emissão, ou seja, é um emissor difuso.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. 4. ed. Porto Alegre: McGraw Hill, 2012. p. 687.
 
Considerando o texto e os conhecimentos relacionados à radiação de corpo negro, assinale a alternativa correta.
4
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:
5
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:
6
Com relação aos parâmetros associados ao método da capacitância global, assinale a alternativa correta:
7
Leia o excerto a seguir:
 
“Se todas as superfícies emitissem radiação uniformemente em todas as direções, a potência emissiva seria suficiente para quantificar a radiação, e não teríamos necessidade de lidar com a intensidade.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. 4. ed. Porto Alegre: McGraw Hill, 2012. p. 694.
 
Com base no texto apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I.  As superfícies reais, em geral, não emitem radiação de maneira uniforme dependendo de sua geometria.
 PORQUE:
II.  Apenas corpos negros emitem, por unidade de área normal, radiação em todas as direções de maneira uniforme.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
8
Leia o texto a seguir.
 
“O movimento de fluido altamente ordenado, caracterizado por camadas lisas de fluido, é chamado laminar. A palavra ‘laminar’ vem do movimento de partículas de fluido adjacentes juntas em camadas ‘laminadas’. O escoamento de fluidos de alta viscosidade, como óleos em baixas velocidades, geralmente, é laminar. O movimento altamente desordenado de fluidos, que, normalmente, ocorre em velocidades elevadas, caracterizado por flutuações de velocidade, é chamado de turbulento.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2012. p. 379.
 
Considerando o texto anterior e os conhecimentos relacionados aos tipos de escoamento, assinale a alternativa correta.
NÃO CONFIRMADA
· O escoamento laminar é o tipo de escoamento mais encontrado na prática.
· O escoamento laminar é caracterizado por linhas de corrente que se cruzam e movimentação desordenada.
· O escoamento de transição sempre ocorre de maneira repentina.
· O escoamento turbulento é caracterizado por linhas de corrente suave e movimentação ordenada e organizada.
· O escoamento turbulento é caracterizado por variações no módulo de velocidade e movimentação desordenada.
9
Leia o excerto a seguir.
 
“O tipo de radiação eletromagnética pertinente à transferência de calor é a radiação térmica, emitida como resultado das transições de energia de moléculas, átomos e elétrons da substância. A temperatura é uma medida de importância dessas atividades no nível microscópico, tendo em vista que a taxa de emissão de radiação térmica aumenta com o aumento da temperatura.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. 4. ed. Porto Alegre: McGraw Hill, 2012. p. 685.
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir.
 
I. A radiação térmica inclui a luz visível, a radiação infravermelha e uma parte da radiação ultravioleta.
II. A radiação eletromagnética não abrange os raios cósmicos.
III. A aplicação de revestimentos não altera a emissão ou absorção de radiação térmica de um material.
IV. A radiação térmica é um fenômeno volumétrico, sendo emitida, absorvida ou transmitida pela unidade de volume do material.
 
É correto o que se afirma em:
10
Leia o texto a seguir.
 
“A propriedade emissividade, cujo valor está na faixa de 0 a 1, é a medida de quanto uma superfície aproxima-se do comportamento de um corpo negro, para o qual ε = 1.”
 
ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. 4. ed. Porto Alegre: McGraw Hill, 2012. p. 28.
 
O quadro a seguir dispõe de alguns materiais e suas respectivas emissividades a 300K.
 
	Material
	Emissividade
	Prata polida
	0,02
	Alumínio em folhas
	0,07
	Aço inoxidável polido
	0,17
	Papel branco
	0,92-0,97
	Terra
	0,93-0,96
	Pintura preta
	0,98
 
Quadro — Valores de emissividade em funçãode materiais reais
 
Fonte: Çengel e Ghajar (2012, p. 28).
 
#PraCegoVer: o quadro apresenta alguns valores de emissividade para diferentes materiais dispostos em duas colunas e 7 linhas. Os materiais e suas respectivas emissividades são: prata polida com emissividade igual a 0,02; alumínio em folhas com emissividade igual a 0,07; aço inoxidável polido com emissividade igual a 0,17; papel branco com emissividade variando entre 0,92 e 0,97; terra com emissividade variando entre 0,93 e 0,96 e a pintura preta com emissividade igual a 0,98.
 
Considerando o texto e o quadro apresentado, assinale a alternativa correta.