Teste de Conhecimento - Transferência de Calor e Massa - Com Resposta

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4344INTRODUÇÃO AOS MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR
	 
		
	
		1.
		Análise as seguintes afirmações sobre a transferência de calor por radiação:
I - A taxa de calor por radiação somente pode ser calculada para irradiações incidentes.
II - Superfícies opacas tendem a refletir parte da irradiação incidente.
III - Superfícies semitransparentes porções de irradiação podem ser transmitidas.
Podemos afirmar que está correto o descrito em:
	
	
	
	I
	
	
	II e III
	
	
	II
	
	
	I e II
	
	
	I, II e III
	
		Explicação:
Justificativa: Uma irradiação incidente pode ser absorvida pelo material, refletida ou transmitida. No entanto, a taxa na qual a energia radiante é absorvida pode ser calculada pela propriedade de absortividade. Por tanto, podemos calcular também a taxa de radiação tanto emitida como a absorvida. 
	
	
	 
		
	
		2.
		Análise as seguintes afirmações sobre a transferência de calor por convecção:
I - Os processos de transferência de calor por convecção sempre estão associados a diferenças de temperaturas.
II - Os valores do coeficiente de transferência de calor por convenção ¿h¿ são obtidos por dados experimentais
III - O fluxo de calor por convecção sempre será positivo.
Podemos afirmar que está correto o descrito em:
 
	
	
	
	I e II
	
	
	II e III
	
	
	I, II e III
	
	
	II
	
	
	I
	
		Explicação:
Justificativa: Diferenças de temperaturas não estão somente associadas a transferência de calor na convecção. Por exemplo, na mudança de fase (condensação ou ebulição) existe a troca de energia sensível mediante o calor latente. Por outro lado, a convecção pode ser positiva ou negativa. É considerado positivo se o calor é transferido a partir da superfície e negativo se o calor é transferido para a superfície.
	
	
	4830TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR CONDUÇÃO
	 
		
	
		3.
		Um tanque de aço (k1 = 40 W/m.K), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é isolado com 38mm de lã ( k2 = 0,04 W/m.K ). A temperatura da face interna do tanque é 220 °C e a da face externa do isolante é 30°C. Após alguns anos de utilização, a lã foi substituída por outro isolante, também de 38mm de espessura, tendo sido notado então um aumento de 10% no calor perdido para o ambiente (mantiveram-se as demais condições). Qual é o coeficiente de condutividade térmica do novo isolante?
	
	
	
	0,023 W/m.K
	
	
	0,068 W/m.K
	
	
	0,044 W/m.K
	
	
	0,030 W/m.K
	
	
	0,055 W/m.K
	
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		4.
		Consideremos a transferência de calor bidimensional numa barra solida de molibdênio em formato de L que está inicialmente a uma temperatura uniforme de 200°C e cuja seção transversal está na figura abaixo. As propriedades da barra são k=138 W/m°C; α =53,7 x 10-6m²/s. O lado direito da barra está isolado e a superfície inferior se mantem a uma temperatura uniforme de 200°C em todo momento. No instante t=0 a superfície superior completa e a lateral esquerda se sujeita a uma convecção com fluido refrigerante a uma temperatura de 10 °C e um coeficiente de transferência de calor de 100 W/m².°C. A rede de pontos é igualmente espaçados com ∆x=∆y=2 cm.
Os pontos 1 e 2 são os mais expostos à convecção e por tanto em algum deles deve ser analisado o critério de uso do método explicito. Qual é o intervalo de tempo adequado para utilizar o método explícito? Faça a análise a partir do ponto 2.
	
	
	
	≤ 0,5 s
	
	
	≤ 1,2 s
	
	
	≤ 1s
	
	
	≤ 0,8 s
	
	
	≤ 1,8 s
		Explicação:
	
	
	4347TROCADORES DE CALOR
	 
		
	
		5.
		Um trocador de calor de casco - tubo, com passagem pelo casco e 2 passagens pelo tubo (U.As= 10000 W/K) onde água (Cp=4180 J/kg.K) é usado para resfriar um óleo (Cp= 4000 J/kg.K). A temperatura de entrada da água é de 20°C com uma vazão de 8 kg/s enquanto a bomba do óleo circula a 5kg/s. O óleo entra a 90°C. nestas condições a efetividade do radiador é de 0,5. Qual é o valor da temperatura de saída da água?
	
	
	
	52°C
	
	
	41°C
	
	
	70°C
	
	
	31°C
	
	
	61°C
	
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		6.
		Um trocador de calor de casco e 2 tubos entra água fria a uma temperatura de 16°C e é aquecida mediante água quente que entra a 90°C. As vazões mássicas de água fria e quente são 1 kg/s e 2 kg/s, respectivamente. Se o trocador de calor de casco e tubo tem um valor de U.As de 1 600 W/K e as capacidades caloríficas específicas do fluido frio e quente são 4178 J/kg.K e 4188 J/kg.K respectivamente. Qual é o valor do NTU do trocador?
	
	
	
	2
	
	
	4
	
	
	1
	
	
	0
	
	
	3
	
		Explicação:
	
	
	4562TRANSFERÊNCIA DE MASSAAPLICAÇÕES
	 
		
	
		7.
		
Determine o número de Sherwood (Sh).
	
	
	
	2813
	
	
	2013
	
	
	3785
	
	
	1983
	
	
	1280
	
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		8.
		
	
	
	
	0,00568 m/s
	
	
	0,00365 m/s
	
	
	0,00452 m/s
	
	
	0,00189 m/s
	
	
	0,00663 m/s
	
		Explicação:
	
	
	4346TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RADIAÇÃO
	 
		
	
		9.
		Considere uma superfície a uma temperatura uniforme de 800 K. Qual é a taxa máxima de radiação térmica que pode ser emitida por essa superfície? Dica: Utilizar a equação de Joseph Stefan para o cálculo de taxa máxima de radiação.
	
	
	
	32568 W/m²
	
	
	45662 W/m²x
	
	
	23224 W/m²
	
	
	29600 W/m²
	
	
	41700 W/m²
	
		Explicação:
Utilizando a equação de Joseph Stefan temos:
	
	
	 
		
	
		10.
		Qual é a potência emissiva do corpo negro espectral a um comprimento de onda de 2 µm e uma temperatura de 800K? Dica: Utilize a equação de poder de emissão de corpo negro para o comprimento de onda e temperatura específica.
	
	
	
	2590W/m2.μm
	
	
	7525 W/m².μm  
	
	
	1824 W/m².μm  
	
	
	1095W/m².μm  
	
	
	1454 W/m².μm  
	
		Explicação:
Utilizando a relação para o poder de emissão de corpo negro: