APOL 1 - Transferência de Calor - 100

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APOL 1 - Transferência de Calor 100% 
Questão 1/10 - Transferência de Calor 
Considere uma barra cilíndrica de material conhecido tem sua superfície lateral isolada termicamente, conforme figura abaixo: 
 
Mantendo os valores de ΔΔT e ΔΔx constantes, variando A, qx irá variar de forma diretamente proporcional à A (aumentando A, qx aumentará). De 
modo análogo, mantendo A e ΔΔx constantes, qx variará de forma diretamente proporcional à ΔΔT (quanto maior ΔΔT, maior será qx). Entretanto, 
mantendo ΔΔT e A constantes, qx irá variar inversamente com ΔΔx (quanto maior for ?x, menor será qx). Assim, podemos afirmar que: 
qx= α�.A.(ΔΔT/ΔΔx) 
Onde: qx = quantidade de calor transferido por condução (W) α�= relação de proporcionalidade A = área da seção transversal (m2 ) ΔΔT = variação 
da temperatura entre as faces (K) ΔΔx = variação da distância ao longo do eixo x (m). 
Essa proporcionalidade está diretamente relacionada com a capacidade que o meio tem de conduzir calor. 
Reescrevendo a equação anterior, estabelecendo uma constante de proporcionalidade entre as variáveis, teremos: 
qx = k. A. (ΔΔT/ΔΔx). 
 
O que representa k nesta equação? 
Nota: 10.0 
 
A A constante de Stefan-Boltzmann da condução do material 
 
B A emissividade do material 
 
C a constante de convecção 
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D a condutibilidade térmica do material 
Você assinalou essa alternativa (D) 
Você acertou! 
Conforme aula 2, Tema 1 : 
 
representa a condutibilidade térmica do material 
 
Questão 2/10 - Transferência de Calor 
Uma tubulação de aço Inox do tipo AIS 304 de 26,9mm de diâmetro externo e 1,4mm de espessura de parede é revestido externamente com 
poliestireno pérolas moldadas com 15mm de espessura. Sabendo que dentro do tubo circula nitrogênio líquido a -73°C e que o ambiente externo tem 
uma temperatura média anual de 30°C, determinar o fluxo de calor do ambiente externo para a tubulação. 
 
 
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Nota: 10.0 
 
A 54,9 W/m2 
 
B 549 W/m2 
 
C 5490 W/m2 
 
D 5,49 W/m2 
Você assinalou essa alternativa (D) 
Você acertou! 
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Questão 3/10 - Transferência de Calor 
A transferência de calor é a energia térmica em trânsito, em virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança no espaço. Esse 
trânsito de energia pode acontecer de três modos. Quais são os três modos de transferência de calor? 
Nota: 10.0 
 
A Transferência térmica, movimento natural e movimento forçado. 
 
B Condução, convecção e radiação. 
Você assinalou essa alternativa (B) 
Você acertou! 
Conforme Aula 01, Material de Leitura, página 05: 
Esse trânsito de energia pode acontecer de três modos: condução, convecção e radiação. 
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C Laminar, transição e turbulento. 
 
D Estático, dinâmico e uniforme. 
 
Questão 4/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor envolvendo condução e convecção para uma tubulação de aço AISI 1010 de 4” de diâmetro interno, 6m de 
comprimento e espessura de 2mm, revestida externamente com manta de fibra de vidro com 5mm de espessura. Internamente circula vapor a 327°C 
e externamente ar a 27°C. Considerar har= 69 W/m2K e hvapor= 2376 W/m2. 
 
1” = 25,4. 10-3 m 
 
 
 
 
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Nota: 10.0 
 
A q = - 49,1808 W 
 
B q = - 491,808 W 
 
C q = - 4918,08 W 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
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D q = - 49180,8 W 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
Uma parede de compensado divisória (kcomp = 0,094 W/mK) de 10 cm de espessura e 10,15m2 de Área de seção transversal, divide um ambiente 
interno mantido a uma temperatura média de 21°C de um ambiente externo com temperatura média de 27°C. 
 
Considerando que o calor seja transferido através da parede de forma permanente, qual será a quantidade de calor transferida? 
 
Lei de Fourier da condução : ∫∫dq = ∫∫ k.A. (∂∂T/∂∂x) 
Nota: 10.0 
 
A q = 57,25 kW 
 
B q = 57,25 W 
Você assinalou essa alternativa (B) 
Você acertou! 
Conforme procedimento de resolução do Caderno de Exercícios para o Tema 3 da Aula 1: 
 
q = k.A.(ΔΔT/ΔΔx) 
 
q = 0,094. 10,15. (6/0,1) 
 
q = 57,25 W 
 
C q = 5,725 kW 
 
D q = 5,725 W 
 
Questão 6/10 - Transferência de Calor 
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Considere os processos de transferência de calor por radiação na superfície de um corpo de radiação ideal, chamada de corpo negro. A radiação 
emitida por essa superfície tem sua origem na energia térmica da matéria. Essa energia é delimitada pela superfície e pela taxa na qual a energia é 
liberada por unidade de área (W/m2 ), sendo chamada de poder emissivo da superfície (E). E = q/A. 
Há um limite superior para o poder emissivo, o qual é determinado pela equação: q = = σ� .A.T 4 
Esta equação representa qual lei da transferência de calor? 
Nota: 10.0 
 
A Lei de Carnot da radiação. 
 
B Lei de Stefan-Boltzmann da radiação. 
Você assinalou essa alternativa (B) 
Você acertou! 
Conforme Aula 1, Tema 5: 
 
Lei de Stefan-Boltzmann da radiação. 
 
C Lei de Newton da radiação. 
 
D Lei de Fourier da radiação. 
 
Questão 7/10 - Transferência de Calor 
Em uma fábrica de carvão vegetal está sendo aproveitado o calor do gás que sai do forno para fazer a secagem da madeira em um secador. Sabendo 
que este gás perde calor durante o escoamento, trocando calor com o duto até chegar no secador, é desejado determinar a quantidade de calor que 
este gás transferiu para o duto, para definir o processo de secagem da madeira. 
Isso será feito de acordo coma Lei de Newton da convecção: 
q = ∫∫ h. dA . dT 
Sabendo que a área da superfície de contato entre o fluido e o duto é de 3,77m2 , que a temperatura do gás à montante da superfície de contato com 
o duto é de 120°C e a temperatura média do duto é de 40°C, determinar esta quantidade de calor transferida. Considerar o coeficiente de 
transferência de calor por convecção do gás como 25 W/m2K. 
Nota: 10.0 
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A q = - 7,54 kW 
Você assinalou essa alternativa (A) 
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Conforme procedimento de resolução do Caderno de Exercícios para a Aula 1, Tema 4: 
 
q = h.A.ΔΔT 
 
q = 25. 3,77. - 80 
 
q = - 7,54 kW 
 
B q = - 7,54 W 
 
C q = - 75,4 kW 
 
D q = - 75,4 W 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
Trocadores de calor são equipamentos destinados a transferir calor de um fluido para outro, sendo que esses fluidos podem estar separados por 
uma parede sólida ou podem trocar calor diretamente entre si. São encontrados em várias funções na indústria e no cotidiano, tais como 
condicionadores de ar, refrigeradores, aquecedores, condensadores, evaporadores, secadores, torres de refrigeração, caldeiras e outros. 
Os trocadores podem ser classificados de acordo com o arranjo de escoamento e tipo de construção. Quanto ao tipo de escoamento, os trocadores 
podem ser: 
Nota: 10.0 
 
A Paralelos, opostos e tubulares. 
 
B Paralelos, opostos e cruzados. 
Você assinalou essa alternativa (B) 
Você acertou! 
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Conforme Aula04, Material de Leitura, pg.09: 
 
Quanto ao tipo de escoamento, os trocadores podem ser: de correntes paralelas (os fluidos quente e frio escoam no mesmo sentido); de 
correntes opostas, contrárias ou de contracorrente (sentidos são opostos) ou, ainda, de correntes cruzadas (fluxos são perpendiculares). 
 
C Paralelos, opostos e helicoidais. 
 
D Paralelos, opostos e em feixe. 
 
Questão 9/10 - Transferência de Calor 
Determinar o fluxo de calor por convecção forçada que ocorre sobre uma placa plana, sabendo que água a 22°C está contida entre duas placas 
verticais, sendo que a placa está a 70°C. Observar que há uma velocidade crítica de circulação de 8 m/s a uma distância crítica de 60,0577 mmda 
superfície da placa aquecida. 
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Nota: 10.0 
 
A q/A = 4272,864 W/m2 
 
B q/A = 42728,64 W/m2 
 
C q/A = 427286,4 W/m2 
Você assinalou essa alternativa (C) 
Você acertou! 
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D q/A = 4272864 W/m2 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
A vida existe em nosso planeta porque há transferência de calor do Sol para a Terra. O primeiro grande salto da humanidade ocorreu quando 
dominamos a tecnologia do fogo, usando-o para assar alimentos e aquecer cavernas – utilizando novamente a transferência de calor. A Revolução 
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Industrial ocorrida entre 1760 e 1870 na Inglaterra e depois estendida para a Europa e o resto do mundo só aconteceu pelo uso da transferência de 
calor em máquinas a vapor para mover teares. Posteriormente, essa revolução foi impulsionada usando a transferência de calor para a fundição do 
aço, a invenção do motor a explosão e da locomotiva a vapor. Hoje, a transferência de calor está presente em todos os processos industriais, tanto 
nos equipamentos quanto no conforto térmico dos trabalhadores. 
Em termos conceituais, qual a relação entre o calor e a transferência de calor? 
Nota: 10.0 
 
A Calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua 
vizinhança e, portanto, a transferência de calor é a energia térmica em trânsito, em virtude da 
diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança, no espaço. 
Você assinalou essa alternativa (A) 
Você acertou! 
Segundo anexo 1 , tema 1 da aula 1 
 
Calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança e a 
transferência de calor é a energia térmica em trânsito, em virtude da diferença de temperatura entre um 
sistema e sua vizinhança, no espaço. 
 
B Calor é a energia térmica em trânsito que pode ser transferida por meio de interações de um 
sistema com a sua vizinhança e, portanto, a transferência de calor é a energia que existe em 
virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança, no espaço. 
 
C Calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua 
vizinhança e, portanto, a transferência de calor é a energia térmica em 
trânsito, independentemente de qualquer diferença de temperatura entre um sistema e sua 
vizinhança, no espaço. 
 
D Calor é a energia térmica em trânsito que pode ser transferida por meio de interações de um 
sistema com a sua vizinhança e, portanto, a transferência de calor é a energia que existe, 
independentemente da diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança, no espaço.