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SISTEMAS TÉRMICOS – ATIVIDADE 2 1) 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: 2 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: 3 Leia o texto a seguir. “A expressão regime permanente significa invariância no tempo, em um determinado ponto. O contrário de regime permanente é transiente. O termo uniforme implica invariância com a posição ao longo de uma superfície ou região em dado instante.” ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2012. p. 12. Considerando os conhecimentos relacionados aos regimes estacionário e transiente, assinale a alternativa correta: 4 Com relação aos parâmetros associados ao método da capacitância global, assinale a alternativa correta: 5 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: 6 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: 7 Leia o excerto a seguir. “A condutividade térmica de um material é a medida da capacidade de o material conduzir calor. Um alto valor de condutividade indica que o material é bom condutor de calor, enquanto um valor baixo indica que o material é mau condutor de calor ou isolante.” ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa. 4. ed. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2012. p. 20. A respeito do modo de transferência de calor por condução e dos conhecimentos associados à condutividade térmica, assinale a alternativa correta: 8 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. 9 Leia o trecho a seguir. “O número de Fourier é um tempo adimensional que, com o número de Biot, caracteriza problemas de condução transiente.” Adaptado de INCROPERA, F. P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. p. 505. Considerando um termopar (de comprimento característico Lc) utilizado para medição de temperaturas, a seguir, indique a alternativa que assinala corretamente o comportamento do número de Fourier caso esse comprimento característico dobre de tamanho. 10 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:
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