Atividade 4 Sistemas Termicos Revisão

Termodinâmica

FMU

Edson Marques da Silva

em 25/10/2023

Questões resolvidas

A radiação é a taxa de transferência de calor por meio da emissão ou da absorção de ondas eletromagnéticas. A taxa de transferência de calor depende da área da superfície e da quarta potência da temperatura absoluta. É correto afirmar que a variação na taxa de transferência de calor por radiação, ao aumentarmos a temperatura de um corpo de 20 ºC para 40 ºC, será de: a. aproximadamente, 30%. b. aproximadamente, 160%. c. aproximadamente, 400%. d. aproximadamente, 200%. e. aproximadamente, 100%.

A transferência de calor acontece, normalmente, de um objeto de alta temperatura para um objeto de temperatura mais baixa. A transferência de calor altera a energia interna de ambos os sistemas envolvidos de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica.
Analise as afirmativas a seguir.
I. A taxa de resfriamento é constante até que o leite atinja a temperatura do ambiente.
II. A temperatura do leite cai exponencialmente com o tempo.
III. Durante o resfriamento, há um fluxo de calor do leite para o ambiente, bem como do ambiente para o leite, mas o fluxo líquido de calor é do leite para o ambiente, e é por isso que ele esfria.
IV. Todos os três fenômenos, condução, convecção e radiação, são responsáveis pela perda de calor do leite para o ambiente. Entretanto, por ser um fluido, a convecção irá predominar.
a. II e IV, apenas.
b. I e III, apenas.
c. I e IV, apenas.
d. II, III e IV, apenas.
e. I, II, III e IV.

Leia o trecho abaixo: Quando há combinação que possibilita a transmissão de energia por meio de condução de calor, então ocorre armazenamento de energia e misturas que ocorrem pelo movimento do fluido, acontecendo, assim, a convecção.
Com base nisso, sobre a Lei do Resfriamento de Newton, que embasa a convecção, analise as alternativas a seguir e marque a correta.
a. Trata da igualdade de temperatura e propriedades do fluido.
b. Realiza a comparação entre tipos de fluidos existentes.
c. Faz a distribuição de temperatura dentro do fluido.
d. Consiste na necessidade de meio físico com partículas estáticas no fluido.
e. Estabelece diferença existente entre temperaturas analisadas.

Leia o trecho abaixo: A transmissão de calor ou energia acontece devido à condução de calor e também ao armazenamento de energia. A convecção é a mistura que ocorre entre substâncias com temperaturas diferentes, havendo, nesse instante, a movimentação da massa em determinadas regiões de fluidos, desencadeando troca de calor entre essas regiões.
De acordo com o excerto, analise as afirmativas a seguir considerando um fluido escoando sobre uma superfície qualquer:
I. Em uma superfície em contato com o fluido, primeiramente temos a condução, para depois haver a convecção.
II. As partículas são conduzidas por meio de correntes de convecção até a parte da superfície que tenha temperatura menor.
III. As partículas mais quentes possuem maior densidade do que as partículas menos quentes que estiverem sobre a superfície.
IV. Em fluidos sobre superfícies, inexistem forças de empuxo. Tais forças existiriam caso o fluido estivesse num recipiente.
a. II e III, apenas.
b. I, II e III, apenas.
c. I, II, III e IV.
d. I e II, apenas.
e. III e IV, apenas.

Leia o trecho abaixo: A Lei de Newton, do resfriamento, envolve h, que é o coeficiente de transferência de calor por convecção. Tal coeficiente refere-se a uma importante variável que possibilita a obtenção de calor entre fluidos e superfícies.
Analise abaixo as afirmativas e assinale V para verdadeiro e F para falso:
I. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 18 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 15 °C e a temperatura do fluido seja 10 °C, a taxa de transferência de calor será 90 W/m².
II. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 6 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 7 °C e a temperatura do fluido seja 3 °C, a taxa de transferência de calor será 288 W, caso a área da superfície seja 12 m².
III. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 9,5 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 1 °C e a temperatura do fluido seja 2 °C, a taxa de transferência de calor será -9,5 W/m².
IV. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 1 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 2° C e a temperatura do fluido seja 2° C, a taxa de transferência de calor será 5,5 W, caso a área da superfície seja 3,5 m².
V. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 2,3 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 5 °C e a temperatura do fluido seja 0 °C, a taxa de transferência de calor será 22 W/m².
a. F, V, V, F, V.
b. V, V, V, F, F.
c. F, F, F, V, V.
d. V, F, V, F, V.
e. V, F, F, F, V.

Leia o trecho abaixo: O escoamento laminar ocorre quando o fluxo do fluido possui uma ocorrência ordenada, sendo possível verificar que as partículas do fluido se locomovem de forma calma.
Com base nisso, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Durante o processo de convecção, o gradiente de temperatura inicia um processo de mistura de massa.
II. Alavanca uma série de alterações de densidade dentro do fluido.
a. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
b. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
c. As asserções I e II são proposições falsas.
d. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
e. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.

O efeito estufa se trata do aprisionamento de energia na atmosfera. A atmosfera, como o vidro da janela, é transparente à radiação visível recebida e à maior parte do infravermelho do Sol.
Sobre o comportamento da atmosfera diante das várias formas de radiações, é correto afirmar que:
a. a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.
b. a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.
c. a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente na interação com as ondas de calor.
d. a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.
e. a atmosfera apresenta-se, parcialmente, transparente à energia solar irradiada e opaca na interação com as ondas de calor.

Uma esfera, um cubo e uma placa circular fina, todos com o mesmo material e a mesma massa, são, inicialmente, aquecidos à mesma alta temperatura. Assinale a alternativa correta a respeito da dinâmica de resfriamento da placa e da esfera. a. Todos resfriarão ao mesmo tempo. b. A placa resfria de forma mais rápida, e o cubo resfria de forma mais lenta. c. O cubo resfria de forma mais rápida, e a placa resfria de forma mais lenta. d. A esfera resfria de forma mais rápida, e o cubo resfria de forma mais lenta. e. A placa resfria de forma mais rápida, e a esfera resfria de forma mais lenta.

De acordo com DE SOUZA (2015, p.15), "o mecanismo de transferência de calor por convecção envolve escoamento de fluido combinado com difusão térmica, e é geralmente dividido em dois tipos básicos."
Com base nisso, analise as alternativas a seguir e marque a correta.
a. A convecção externa é aquela que ocorre dentro de canalizações ou tubos.
b. As tubulações são materiais que provocam a convecção natural.
c. A vibração sobre um recipiente pode causar a convecção gravitacional.
d. A bombas são equipamentos que possibilitam a convecção forçada.
e. A convecção interna é aquela que ocorre sobre uma superfície qualquer.

O calor pode se propagar dentro de um corpo ou ser transferido de um corpo para um outro de três maneiras fundamentais: condução, convecção e/ou radiação.
Considere a temperatura de um objeto, maior do que a da sua vizinhança, e, diante disso, assinale a alternativa correta sobre a troca de calor desse objeto.
a. Receberá mais calor do que irradiará.
b. Receberá calor por condução caso seja envolvido por uma corrente de ar.
c. Irradiará mais calor do que receberá.
d. Não trocará calor com o ambiente.
e. Receberá calor por convecção do ar da vizinhança.

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Questões resolvidas

A radiação é a taxa de transferência de calor por meio da emissão ou da absorção de ondas eletromagnéticas. A taxa de transferência de calor depende da área da superfície e da quarta potência da temperatura absoluta. É correto afirmar que a variação na taxa de transferência de calor por radiação, ao aumentarmos a temperatura de um corpo de 20 ºC para 40 ºC, será de: a. aproximadamente, 30%. b. aproximadamente, 160%. c. aproximadamente, 400%. d. aproximadamente, 200%. e. aproximadamente, 100%.

A transferência de calor acontece, normalmente, de um objeto de alta temperatura para um objeto de temperatura mais baixa. A transferência de calor altera a energia interna de ambos os sistemas envolvidos de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica.
Analise as afirmativas a seguir.
I. A taxa de resfriamento é constante até que o leite atinja a temperatura do ambiente.
II. A temperatura do leite cai exponencialmente com o tempo.
III. Durante o resfriamento, há um fluxo de calor do leite para o ambiente, bem como do ambiente para o leite, mas o fluxo líquido de calor é do leite para o ambiente, e é por isso que ele esfria.
IV. Todos os três fenômenos, condução, convecção e radiação, são responsáveis pela perda de calor do leite para o ambiente. Entretanto, por ser um fluido, a convecção irá predominar.
a. II e IV, apenas.
b. I e III, apenas.
c. I e IV, apenas.
d. II, III e IV, apenas.
e. I, II, III e IV.

Leia o trecho abaixo: Quando há combinação que possibilita a transmissão de energia por meio de condução de calor, então ocorre armazenamento de energia e misturas que ocorrem pelo movimento do fluido, acontecendo, assim, a convecção.
Com base nisso, sobre a Lei do Resfriamento de Newton, que embasa a convecção, analise as alternativas a seguir e marque a correta.
a. Trata da igualdade de temperatura e propriedades do fluido.
b. Realiza a comparação entre tipos de fluidos existentes.
c. Faz a distribuição de temperatura dentro do fluido.
d. Consiste na necessidade de meio físico com partículas estáticas no fluido.
e. Estabelece diferença existente entre temperaturas analisadas.

Leia o trecho abaixo: A transmissão de calor ou energia acontece devido à condução de calor e também ao armazenamento de energia. A convecção é a mistura que ocorre entre substâncias com temperaturas diferentes, havendo, nesse instante, a movimentação da massa em determinadas regiões de fluidos, desencadeando troca de calor entre essas regiões.
De acordo com o excerto, analise as afirmativas a seguir considerando um fluido escoando sobre uma superfície qualquer:
I. Em uma superfície em contato com o fluido, primeiramente temos a condução, para depois haver a convecção.
II. As partículas são conduzidas por meio de correntes de convecção até a parte da superfície que tenha temperatura menor.
III. As partículas mais quentes possuem maior densidade do que as partículas menos quentes que estiverem sobre a superfície.
IV. Em fluidos sobre superfícies, inexistem forças de empuxo. Tais forças existiriam caso o fluido estivesse num recipiente.
a. II e III, apenas.
b. I, II e III, apenas.
c. I, II, III e IV.
d. I e II, apenas.
e. III e IV, apenas.

Leia o trecho abaixo: A Lei de Newton, do resfriamento, envolve h, que é o coeficiente de transferência de calor por convecção. Tal coeficiente refere-se a uma importante variável que possibilita a obtenção de calor entre fluidos e superfícies.
Analise abaixo as afirmativas e assinale V para verdadeiro e F para falso:
I. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 18 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 15 °C e a temperatura do fluido seja 10 °C, a taxa de transferência de calor será 90 W/m².
II. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 6 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 7 °C e a temperatura do fluido seja 3 °C, a taxa de transferência de calor será 288 W, caso a área da superfície seja 12 m².
III. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 9,5 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 1 °C e a temperatura do fluido seja 2 °C, a taxa de transferência de calor será -9,5 W/m².
IV. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 1 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 2° C e a temperatura do fluido seja 2° C, a taxa de transferência de calor será 5,5 W, caso a área da superfície seja 3,5 m².
V. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 2,3 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 5 °C e a temperatura do fluido seja 0 °C, a taxa de transferência de calor será 22 W/m².
a. F, V, V, F, V.
b. V, V, V, F, F.
c. F, F, F, V, V.
d. V, F, V, F, V.
e. V, F, F, F, V.

Leia o trecho abaixo: O escoamento laminar ocorre quando o fluxo do fluido possui uma ocorrência ordenada, sendo possível verificar que as partículas do fluido se locomovem de forma calma.
Com base nisso, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Durante o processo de convecção, o gradiente de temperatura inicia um processo de mistura de massa.
II. Alavanca uma série de alterações de densidade dentro do fluido.
a. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
b. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
c. As asserções I e II são proposições falsas.
d. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
e. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.

O efeito estufa se trata do aprisionamento de energia na atmosfera. A atmosfera, como o vidro da janela, é transparente à radiação visível recebida e à maior parte do infravermelho do Sol.
Sobre o comportamento da atmosfera diante das várias formas de radiações, é correto afirmar que:
a. a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.
b. a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.
c. a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente na interação com as ondas de calor.
d. a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.
e. a atmosfera apresenta-se, parcialmente, transparente à energia solar irradiada e opaca na interação com as ondas de calor.

Uma esfera, um cubo e uma placa circular fina, todos com o mesmo material e a mesma massa, são, inicialmente, aquecidos à mesma alta temperatura. Assinale a alternativa correta a respeito da dinâmica de resfriamento da placa e da esfera. a. Todos resfriarão ao mesmo tempo. b. A placa resfria de forma mais rápida, e o cubo resfria de forma mais lenta. c. O cubo resfria de forma mais rápida, e a placa resfria de forma mais lenta. d. A esfera resfria de forma mais rápida, e o cubo resfria de forma mais lenta. e. A placa resfria de forma mais rápida, e a esfera resfria de forma mais lenta.

De acordo com DE SOUZA (2015, p.15), "o mecanismo de transferência de calor por convecção envolve escoamento de fluido combinado com difusão térmica, e é geralmente dividido em dois tipos básicos."
Com base nisso, analise as alternativas a seguir e marque a correta.
a. A convecção externa é aquela que ocorre dentro de canalizações ou tubos.
b. As tubulações são materiais que provocam a convecção natural.
c. A vibração sobre um recipiente pode causar a convecção gravitacional.
d. A bombas são equipamentos que possibilitam a convecção forçada.
e. A convecção interna é aquela que ocorre sobre uma superfície qualquer.

O calor pode se propagar dentro de um corpo ou ser transferido de um corpo para um outro de três maneiras fundamentais: condução, convecção e/ou radiação.
Considere a temperatura de um objeto, maior do que a da sua vizinhança, e, diante disso, assinale a alternativa correta sobre a troca de calor desse objeto.
a. Receberá mais calor do que irradiará.
b. Receberá calor por condução caso seja envolvido por uma corrente de ar.
c. Irradiará mais calor do que receberá.
d. Não trocará calor com o ambiente.
e. Receberá calor por convecção do ar da vizinhança.