Atividade 2 - N1 - FENTRAN

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Proposta para Atividade Avaliativa 2 (60pontos) 
	
	CENTRO UNIVERSITÁRIO REDENTOR
EaD
	Professor(a): Gabriel Pereira Gonçalves
	Disciplina: FENTRAN
ipo de atividade:
Tema:	Nesta atividade, discutiremos o tema: TRANFERÊNCIA DE CALOR, TIPOS E VISCOSIDADE DOS FLUIDOS
Objetivos: 
PARTE 1
· Recordar os conceitos básicos de VISCOSIDADE EM FLUIDOS;
· Verificar os conceitos do Número de Reynolds
· Reconhecer e identificar os principais conceitos de fenômenos dos transportes por meio de prática online.
· Elaborar o relatório da prática realizada sobre o viscosímetro de Stokes.
PARTE 2
· Conceber, projetar e analisar processos físicos;
· Planejar, elaborar e coordenar experimentos físicos relacionados à engenharia; Identificar, formular e resolver problemas físicos voltados para a engenharia; Desenvolver e/ou utilizar ferramentas e técnicas;
· Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica;
Competências envolvidas:
PARTE 1
 
· Reconhecer características ou propriedades de fenômenos da mecânica dos fluidos e termodinâmica, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos. 
· Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas. 
· Relacionar informações para compreender a instalação ou utilização de equipamentos, ou sistemas tecnológicos de uso comum. 
· Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica. 
· Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais. 
· Avaliação crítica do ensaio realizado;
· Aplicar a teoria na prática;
Referência no livro da disciplina ou livros indicados: 
PARTE 1
· Aula 7 - Experiência de Reynolds
· Vídeos da aula 9 - viscosidade.
· Caderno da disciplina – Aula 9;
· Apostila/slide sobre o tema.
PARTE 2
· Vídeos das aulas 3 a 6.
· Caderno da disciplina – Aula 3 a 6;
· Apostila/slide sobre o tema.
Proposta da atividade:
A Metodologia Ativa aqui proposta é a realização de duas práticas de laboratório por meio do laboratório virtual da Algetec, obedecendo o modelo padrão disponibilizado no ambiente virtual de aprendizado-AVA da sua disciplina no CANVAS e a realização de uma lista de exercícios.
Esta metodologia proporciona ao estudante o contato com o conteúdo da disciplina de forma direcionada e contextualizada com aplicação prática.
As práticas que devem ser executadas são “Viscosímetro de Stockes” e “Experimento de Reynolds”.
Esta tarefa deverá ser realizada em 5 etapas:
1ª Etapa – Assistir a videoaula prática FENTRAN (Materiais Complementares) com as instruções da execução da atividade https://youtu.be/QOR1HI97jL4;
2ª Etapa – o estudante deverá acessar as práticas listadas acima (“Viscosímetro de Stockes” e “Experimento de Reynolds”), e ao entrar no ambiente virtual da Algetec: 
· Baixar e ler com atenção o sumário teórico, contemplando um breve referencial teórico do ensaio e da propriedade a ser determinada;
· Baixar e ler com atenção o roteiro de experimentos, contendo as instruções gerais da simulação e do procedimento completo do ensaio;
· Fazer o pré-teste;
· Realizar o experimento acessando o simulador;
· Após o ensaio, fazer o pós-teste.
Links das práticas para lançamento no CANVAS:
· Viscosímetro de Stokes - https://www.virtuaslab.net/ualabs/launcher.php?produto=ualabid&ualabid=110
· Experimento de Reynolds - https://www.virtuaslab.net/ualabs/launcher.php?produto=ualabid&ualabid=762
3ª Etapa – Elaborar o relatório das práticas realizadas seguindo o padrão de formatação disponibilizado no ambiente virtual;
4ª Etapa – Responder a proposta de atividade elaborada por GONÇALVES (2021) resolvendo a lista de exercícios a partir da página 5.
5ª Etapa – Juntar o produto gerado das etapas 3 e 4 em um único arquivo em formato pdf. 
Informações Complementares para a atividade:
- Questionamentos a serem respondidos no relatório da prática virtual
	 
· Como a viscosidade absoluta em fluidos newtonianos no estado líquido se comporta com o aumento da temperatura?
· Qual a relação do número de Reynolds com a viscosidade tratada na prática virtual?
· Quais são as forças que atuam sobre uma esfera, imersa em um fluido newtoniano, que se encontra em queda livre e com velocidade terminal?
· Durante a execução do experimento serão realizadas diversas medidas e cálculos para encontrar a viscosidade dinâmica de diferentes fluidos. Qual dos fluidos apresentará maior viscosidade dinâmica?
· Qual a relação entre a viscosidade cinemática e a dinâmica?
· No viscosímetro de Stockes, por qual motivo a contagem do tempo para o cálculo da velocidade da queda livre da esfera é iniciada apenas quando ela atinge a marcação de 100 mm nos tubos de acrílico?
- Vídeos para consulta: 
Instrução para a atividade 4: vídeo no youtube: https://youtu.be/QOR1HI97jL4
Critérios de Avaliação:	Utilizará rubrica de avaliação? ☒
Pontuação 60 pontos.
Rubrica de Avaliação:
	Critérios
	Avaliações
	Ponto
	RELATÓRIO DA PRÁTICA VIRTUAL
		30 pts
Excede às expectativas
	24 pts
Atende às expectativas
	18 pts
Atende parcialmente às expectativas
	10 pts
Atende de maneira pouco satisfatória as expectativas
	0 pts
Não atende às expectativas
	30
	LISTA DE EXERCÍCIOS
		30 pts
Excede às expectativas
	24 pts
Atende às expectativas
	18 pts
Atende parcialmente às expectativas
	10 pts
Atende de maneira pouco satisfatória as expectativas
	0 pts
Não atende às expectativas
	30
* OBS: 
- Atividade não realizada ou desvio dos objetivos propostos, o aluno receberá a nota 0 em todos os critérios.
- Atenção: Ao final do relatório, o aluno deve inserir uma foto “selfie” mostrando seu rosto e ao fundo a tela do seu computador com a prática sendo executada no laboratório virtual.
- O relatório deve ser postado como arquivo único e em formato pdf contendo todas as práticas.
LISTA
QUESTÃO 1
Considere uma sala com L1 m de comprimento, L2 m de largura e 3,0 m de altura. A temperatura interna do ar na sala é de 22° C e a externa é de 38°C, em um dia de verão. Despreze a troca de calor pelas janelas e a troca de calor pelo piso, que está bem isolado. (Considere o coeficiente de película interno de 5 W/m2.K e o externo de 10 W/m2.K; 1 HP = 745,7 W). Calcule:
a) o calor a ser extraído por um ar condicionado; 
b) A temperatura na superfície entre o concreto e o EPS. 
Use: e , onde:
 
QUESTÃO 2
Uma camada de material refratário (k= 1 kcal/h. m. °C) de 500 mm de espessura está localizada entre duas chapas de aço (k = 45 kcal/h. m.°C) de (60 + x) mm de espessura. As faces da camada refratária adjacentes às placas são rugosas de modo que apenas 30 % da área total estão em contato com o aço. Os espaços vazios são ocupados por ar (k=0,013 kcal/h. m. °C) e a espessura média da rugosidade de 8 mm. Considerando que as temperaturas das superfícies externas da placa de aço são 450 °C e 130 °C respectivamente; calcule o fluxo de calor que se estabelece na parede composta. 
OBS: Na rugosidade, o ar está parado (considerar apenas a condução) e
 x 
QUESTÃO 3
Um reator de paredes planas foi construído em aço inox e tem formato cúbico com 5,5 m de lado. A temperatura no interior do reator é 850°C e o coeficiente de película interno são 54 kcal/h. m². °C. Tendo em vista o alto fluxo de calor, deseja-se isola-lo com lã de rocha (k= 0,05kcal/h. m.°C) de modo a reduzir a transferência de calor. Considerando desprezível a resistência térmica da parede de aço inox e que o ar ambiente está a 18°C com coeficiente de película 5 kcal/h. m².°C, calcular : 
a) O fluxo de calor antes da aplicação do isolamento; 
b) A espessura do isolamento a ser usado, sabendo-se que a temperatura do isolamento na face externa deve ser igual a 75 °C; 
c) A redução (em %) do fluxo de calor após a aplicaçãodo isolamento.
QUESTÃO 4
A parede de um edifício tem 26 cm de espessura e foi construída com um material de k=2,8 W/m. K. Em dia de inverno as seguintes temperaturas foram medidas: temperatura do ar interior = 20,5°C; Temperatura do ar externo = -12°C; Temperatura da face interna da parede = 11,5°C; Temperatura da face externa da parede = -4,8°C. Calcular os coeficientes de película interna e externo à parede. 
QUESTÃO 5
Um reator em uma indústria trabalha a 750°C em um local onde a temperatura ambiente é 25°C e o coeficiente de película externo é 30 Kcal/h. m². °C. O reator foi construído de aço inox (ε = 0,06) com 3,5 m de diâmetro e 5 m de altura. Tendo em vista o alto fluxo de calor, deseja-se aplicar uma camada de isolante (k= 0,05 kcal/h m.°C e ε = 0,65) para reduzir a transferência de calor a 15 % da atual. Temperatura externa do isolamento deve ser 60°C. Desconsiderando as resistências térmicas que não podem ser calculadas, pede- se:
a) O fluxo de calor antes da aplicação do isolamento;
b) A parcela transferida por convecção após o isolamento;
QUESTÃO 6
 Um duto de ar quente, com diâmetro externo de 20 cm e temperatura superficial de 85°C, está localizado num grande compartimento cujas paredes estão a 23°C. O ar no compartimento está a 29°C e o coeficiente de película é 7 kcal/h.m². °C. Determinar a quantidade de calor transferida por unidade de tempo, por metro de tubo, se:
a) O duto é de estanho (ε = 0,12)
b) O duto é pintado com laca branca (ε = 0,97)
6