Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos Avaliação Online_ AOL - 4

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Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos 
Avaliação On-Line 4 (AOL 4) 
 
1. Pergunta 1 
1/1 
Suponha um sistema condensador onde é utilizada determinado fluido de trabalho. A 
taxa de transferência e de calor é de 200000 W. O fluido entra no sistema de 
resfriamento à 54ºC e deixa o sistema a 70ºC. O valor do calor específico do fluido frio 
é 5,2 J/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre média logarítmica, é 
correto afirmar que a vazão mássica de água necessária para o resfriamento é: 
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1. 
6,9 kg/s. 
2. 
4,5 kg/s. 
3. 
2,4 kg/s. 
Resposta correta 
4. 
-12,5 kg/s. 
5. 
)-2,4 kg/s. 
2. Pergunta 2 
1/1 
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: 
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1. 
 
2. 
 
3. 
 
4. 
 
5. 
 
Resposta correta 
3. Pergunta 3 
1/1 
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: 
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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 
2. 
fluidos de trabalho são necessários nos trocadores, pois auxiliam no 
processo de transferência de calor. O calor é transmitido do fluido 
quente para a parede através do processo de irradiação. 
3. 
fluidos de trabalho são necessários nos trocadores, pois auxiliam no 
processo de transferência de calor. Esse calor é transmitido do fluido 
quente para a parede, por condução. 
4. 
o processo de troca de calor nos permutadores envolve condução, 
convecção e irradiação. 
5. 
os trocadores de calor apresentam, em seu projeto, materiais não 
corrosivos, o que impede a ocorrência de incrustação. Isso se dá pela 
falta de possibilidades de limpeza em situações de corrosão. 
4. Pergunta 4 
1/1 
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: 
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1. 
 
2. 
 
Resposta correta 
3. 
 
4. 
 
5. 
 
5. Pergunta 5 
1/1 
A transferência de calor em um trocador envolve dois processos: condução e 
convecção. Normalmente, para a análise dos permutadores de calor, é conveniente 
trabalhar com o Coeficiente Global de Transferência de Calor, uma vez que este refere-
se à uma combinação de todas as resistências térmicas do trocador. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trocadores de calor, 
analise as afirmativas a seguir. 
I. Trocadores de calor do tipo casco tubo utilizam a condução para a transferência de 
calor do fluido quente para a parede do tubo; e convecção para a transferência de calor 
no decorrer da parede. 
II. O trocador duplo tubo é um tipo simples, desenvolvido de forma específica para 
utilização na forma de escoamento paralelo, já que é impossível, nessa configuração, 
utilizar a forma de contracorrente. 
III. A transferência de calor do fluido quente para a parede ocorre por convecção; no 
decorrer da parede, ocorre por condução; e, finalmente, da parede para o fluido 
quente, ocorre, também, por convecção. 
IV. Os trocadores do tipo duplo tubo são simples e podem ser montados na forma de 
escoamento paralelo e de escoamento contracorrente (direção do fluido quente e do 
fluido frio, opostas). 
Está correto apenas o que se afirma em: 
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1. 
II e IV. 
2. 
I, III e IV. 
3. 
I e II. 
4. 
III e IV. 
Resposta correta 
5. 
II e III. 
6. Pergunta 6 
1/1 
É possível pensar em um trocador de calor como sendo formado por três transmissões 
de calor: convecção do fluido quente que troca calor com a parede do trocador; 
condução para a propagação do calor pela parede do trocador; e, finalmente, pela troca 
de calor da parede para o fluido frio, também por convecção. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre processos de 
transferência de calor nos trocadores, está correto afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
o coeficiente global de transferência de calor é mais influenciado pelo 
maior valor dos coeficientes de convecção dos fluidos quente e frio. Logo, 
o maior coeficiente de convecção terá maior influência sobre o valor final 
do coeficiente. 
2. 
o coeficiente global de transferência de calor está relacionado com as 
resistências ao fluxo de calor e pode ter valores numéricos diferentes em 
suas superfícies. 
Resposta correta 
3. 
as trocas de calor dentro de um condensador promovem a retirada de 
calor do fluido a ser resfriado, fazendo com que o fluido de trabalho 
vaporize. 
4. 
a utilização da rede de resistências deve ser evitada na análise e projeto 
de trocadores de calor, pois serve para poucos casos que são exceções à 
regra geral de projeto. 
5. 
em situações nas quais a espessura da parede do tubo interno de um 
trocador de calor é desprezível e sua condutividade térmica também é 
pequena, deve-se desconsiderar a resistência da parede dos cálculos. 
7. Pergunta 7 
1/1 
A ação do tempo costuma ser implacável com os trocadores de calor. Normalmente, 
com o avanço da utilização do trocador, ocorre o fenômeno da incrustação, 
caracterizado pelo depósito de partículas na superfície de transferência de calor. 
Suponha um trocador de calor em que o fatores de incrustação da superfície interna e 
externa sejam, respectivamente, 5.10-4 m2.K/W e 8.10-4 m2.K/W; as áreas das 
superfícies interna e externa sejam, respectivamente, 5.10-2 m2 e 6.10-2 m2; e a 
resistência total à transferência de calor seja igual a 0,05 K/W. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado, é correto afirmar que o 
percentual da resistência térmica desse trocador, devido à incrustação, é igual a: 
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1. 
46,5%. 
Resposta correta 
2. 
28%. 
3. 
12%. 
4. 
21%. 
5. 
36%. 
8. Pergunta 8 
1/1 
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 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: 
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1. 
8.10-4 K/W. 
2. 
4.10-4 K/W. 
3. 
6.10-2 K/W. 
4. 
8.10-2 K/W. 
5. 
4.10-2 K/W. 
Resposta correta 
9. Pergunta 9 
0/1 
A incrustação é um fenômeno que ocorre, geralmente, com o passar do tempo, na 
utilização de um trocador de calor. Portanto, não é um fenômeno sentido em curto 
prazo. Ocorre que alguns depósitos se formam na superfície de transferênciade calor, 
causando aumento da resistência ao escoamento. 
Com base nessas informações e no conteúdo estudado sobre o tópico, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A incrustação depende, dentre outros fatores, da temperatura de trabalho do 
trocador e da velocidade de escoamento dos fluidos, além do tempo de serviço. 
II. ( ) Na análise de trocadores, ou mesmo no projeto, não se deve considerar o fator de 
incrustação nos cálculos, pois estes poderão retornar valores incorretos. 
III. ( ) O fator de incrustação, em condições normais, tende a aumentar se a 
temperatura de trabalho aumentar, e a diminuir com o aumento da velocidade de 
escoamento. 
IV. ( ) O problema da incrustação pode ser facilmente resolvido se aplicados materiais 
antioxidantes ao projeto, que são mais baratos e eficientes. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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1. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. Incorreta: 
F, V, F, V. 
3. 
V, F, F, F. 
4. 
V, V, V, F. 
5. 
F, F, V, V. 
10. Pergunta 10 
1/1 
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: 
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1. 
ambos os coeficientes não influenciarão no coeficiente global de troca de 
calor, pois ele considera os coeficientes de condução da parede, e não os 
de convecção dos fluidos. 
2. 
ambos os coeficientes influenciarão igualmente o coeficiente de 
transferência de calor global, pois a equação par ao cálculo deste 
coeficiente considera os sinais opostos destes valores. 
3. 
ambos os coeficientes influenciarão igualmente o coeficiente de 
transferência de calor global, pois a equação par ao cálculo deste 
coeficiente considera os inversos destes valores. 
4. 
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 
5. 
o coeficiente global de transferência de calor será mais influenciado por 
ho, porque este é o maior dos valores dos coeficientes de convecção.