Avaliação Final (Objetiva) - Processos de Transferência de Calor

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GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual (Cod.:824520)
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Prova 65238194
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 8/2
Nota 8,00
A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos inserir informações 
adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com base neste conceito, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As condições de contorno de 1ª espécie são as que especificam a temperatura nas fronteiras do sistema.
( ) As condições de contorno de 2ª espécie são as que envolvem a troca de calor por convecção nas fronteiras do sistema.
( ) As condições de contorno de 3ª espécie são as que especificam o fluxo de calor conhecido nas fronteiras do sistema.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
B V - V - F.
C V - F - F.
D F - V - V.
A caldeira é um componente de equipamentos industriais classificados como geradores de vapor e aquecedores de fluidos térmicos. Com base na definição e classificação dos tipos de caldeiras, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As caldeiras aquatubulares caracterizam-se pela passagem da água a ser aquecida pelos tubos que atravessam a região em contato com os gases quentes de combustão.
( ) As caldeiras flamotubulares podem operar com pressões superiores a pressão de operação das caldeiras aquatubulares.
( ) As caldeiras flamotubulares caracterizam-se pela passagem dos gases quentes de combustão pelos tubos que atravessam o reservatório de água a ser aquecida para produção de vapor.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F.
B F - V - F.
C F - V - V.
D V - F - V.
Os mecanismos de transferência de calor são estudados a partir de equações constitutivas que regem cada um dos fenômenos (condução, convecção e radiação térmica). Com relação à equação que é utilizada para calcular o fluxo de calor emitido por radiação térmica a partir de 
uma superfície, analise as opções a seguir e, em seguida, assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças I e IV estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D As sentenças II e III estão corretas.
Um equipamento industrial de transferência de calor muito comum é o trocador de calor do tipo casco e tubo. A figura a seguir apresenta um esquema básico deste tipo de equipamento. Um dos componentes do trocador de calor casco e tubo é a chicana, também em destaque na 
imagem. Com base na definição das chicanas, analise as sentenças a seguir:
I- O direcionamento do fluxo de fluido feito pelas chicanas é necessário para reduzir o coeficiente de troca térmica no equipamento.
II- As chicanas possuem geometria circular e são fabricadas em tubos de aço que dependem da pressão de operação do trocador de calor.
III- Uma das funções das chicanas é guiar o fluxo de fluido do casco para o feixe de tubos do trocador de calor, aumentando a velocidade e turbulência do escoamento.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
B As sentenças I e III estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D Somente a sentença II está correta.
A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos inserir informações 
adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com base neste conceito, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As condições de contorno são úteis para encontrar a solução particular do problema de condução de calor, expresso na equação da distribuição de temperatura.
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em estado (regime) transiente gera uma constante de integração para o termo transiente da equação, geralmente especificado pela condição inicial do problema (temperatura no tempo igual a zero).
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em estado (regime) transiente não gera constantes de integração (C1 e C2) para a direção do sistema de coordenadas geométricas na equação da distribuição de temperatura.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - F.
B V - F - F.
C F - F - V.
D V - V - F.
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Um método de cálculo utilizado no projeto de trocadores de calor é chamado de diferença média logarítmica das temperaturas (DTML) dos fluidos quente e frio. Considere que um trocador de calor de passe único de correntes de fluido paralelas (fluxo concorrente), conforme 
esquema da figura a seguir, tem o fluido quente entrando a temperatura de 101 °C e saindo a 75 ºC. O fluido frio entra a temperatura de 22 ºC e sai a 43 ºC. Qual é o valor da diferença média logarítmica das temperaturas (DTML)?
A 45 ºC.
B 66 ºC.
C 52 ºC.
D 39 ºC.
Para um nivelamento no estudo da transferência de calor, é importante definir os conceitos das principais propriedades físicas utilizadas. A respeito da definição da capacidade térmica e calor específico, assinale a alternativa CORRETA:
A O calor específico é a quantidade de calor necessária para que 1 g da substância altere a sua temperatura em 1 °C.
B Tanto a capacidade térmica quanto o calor específico da substância possuem a mesma unidade, que é kJ/kg ºC.
C O calor específico é uma grandeza que depende da quantidade da substância e é determinada pelo produto da massa e da capacidade térmica.
D A capacidade térmica é a quantidade de calor necessária para que 1 g da substância altere a sua temperatura em 1 °C.
A caldeira é um componente de equipamentos industriais classificados como geradores de vapor e aquecedores de fluidos térmicos. Com base na definição e classificação dos tipos de caldeiras, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A energia térmica necessária para a operação da caldeira pode ser obtida a partir da queima de combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos.
( ) Os tipos mais comuns de caldeiras que produzem vapor pela queima de combustíveis são as caldeiras do tipo flamotubular e aquatubular.
( ) As caldeiras aquatubulares caracterizam-se pela passagem dos gases quentes de combustão pelos tubos que atravessam o reservatório de água a ser aquecida para produção de vapor.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F.
B F - F - V.
C F - V - V.
D V - V - F.
A condução de calor unidimensional em determinada geometria significa que a condução de calor é predominantemente em uma direção, sendo desprezível nas outras. Aplicando o balanço de energia no elemento fino de uma parede plana durante um pequeno intervalo de tempo, 
deduzimos várias equações oriundas da equação de Fourier-Biot, que podem ser aplicadas para fenômenos de condução de calor unidimensional, com ou sem geração de calor interna, condutividade térmica (k) constante e no estado transiente e estado permanente. Com base nestas 
possibilidades, faça uma análise das equações apresentadas e associe os itens, utilizando o código a seguir:
I- Equação de Poisson, aplicada à condução de calor unidimensional, com geração de calor interna, condutividade térmica constante em estado permanente.
II- Equação de Laplace, aplicada à condução de calor unidimensional, sem geração de calor interna, condutividade térmica constante em estado permanente.
III- Equação de Fourier-Biot, aplicada à condução de calor unidimensional, com geração de calor interna, condutividade térmica constante em estado transiente.
A III - II - I.
B II - III - I.
C I - II - III.
D III - I - II.
Nos estudos sobre transferência de calor porcondução, a difusividade térmica representa a velocidade com que o calor se difunde por meio de um material e é definida como a razão entre o calor conduzido por meio do material e o calor armazenado no material por unidade de 
volume, conforme ilustrado na imagem a seguir. Com base nesta definição, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Uma unidade geralmente utilizada para a difusividade térmica é "J/s".
( ) Uma unidade geralmente utilizada para a difusividade térmica é "m²/s".
( ) Um valor baixo de difusividade térmica indica que a maior parte do calor é absorvida pelo material e uma pequena quantidade de calor é conduzida adiante.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
B F - V - V.
C V - F - F.
D V - V - F.
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