Exercícios do tema 3 - Fenômenos de Transporte

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A
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E
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B
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D
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1 Marcar para revisão
�CESGRANRIO � PETROBRAS � Engenheiro de Equipamento Júnior, 2012� Duas placas quadradas, de lado
L�20 cm, de materiais distintos e espessuras idênticas d  = d  � 5,0 cm, estão coladas como na figura
apresentada a seguir. As condutividades térmicas são k1 � 10 W/(m.K) e K  � 100 W/(m.K), e as temperaturas
nas extremidades livres são T  � 630 K (na placa 1� e  � 300 K (na placa 2�. A temperatura de equilíbrio T
da interface entre materiais, em K, é:
1 2
2
1 T2
465
630
330
600
300
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A resposta certa é:600
2 Marcar para revisão
�ENADE � Engenharia � 2017� Um aparelho de ar-condicionado é instalado em uma sala, sem janelas, de 12
m de comprimento, 5 m de largura e 3 m de altura. As paredes da sala têm 20 cm de espessura e são feitas
de tijolos com condutividade térmica de 0,50 W/ m°C. Já o piso e o teto são muito bem isolados e suas
trocas de calor são desprezíveis.
O aparelho deve manter o interior da sala a uma temperatura de 21 °C, mesmo quando o ambiente externo
esteja a uma temperatura de 41 °C. Nesse contexto, qual a quantidade aproximada de calor a ser extraída da
sala, em kW, na unidade de tempo, pelo aparelho de ar-condicionado?
8,3
7,0
6,8
5,1
4,2
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A questão envolve o cálculo da quantidade de calor que precisa ser extraída da sala para manter a
temperatura interna em 21°C, mesmo quando a temperatura externa é de 41°C. A quantidade de calor é
determinada pela diferença de temperatura, a área das paredes, a espessura das paredes e a
condutividade térmica dos tijolos. Ao realizar os cálculos, considerando as dimensões da sala e as
propriedades dos tijolos, chegamos ao valor de 5,1 kW. Portanto, a alternativa correta é a D.
3 Marcar para revisão
Qual a quantidade máxima de calor retirado de um ambiente por um ar-condicionado de 12000 BTU/h ao
longo de um dia de funcionamento? Dado: 1 BTU � 1,06 kJ.
12.720 kJ
305.000 kJ
288.000 kJ
76.320 kJ
1.100.000 kJ
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Para resolver essa questão, é necessário converter a capacidade do ar-condicionado de BTU/h para
kJ/h, utilizando a informação fornecida de que 1 BTU é igual a 1,06 kJ. Assim, um ar-condicionado de
12000 BTU/h tem uma capacidade de 12720 kJ/h. Como um dia tem 24 horas, a quantidade máxima de
calor que pode ser retirada em um dia é de 12720 kJ/h * 24 h � 305.000 kJ. Portanto, a alternativa
correta é a B, que indica o valor de 305.000 kJ.
4 Marcar para revisão
�CESGRANRIO � PETROBRAS � Engenheiro de Equipamentos Júnior, 2010� A parede de um forno industrial
de 10 cm de espessura apresenta uma condutividade térmica igual a 1 W/m o C, e o seu exterior troca calor,
por convecção, com o ar externo a uma temperatura de 25 °C. No interior desse forno, os produtos de
combustão encontram-se a 300 °C, e o coeficiente de troca de calor por convecção é 15 W/m °C.
Supondo que a taxa de transferência de calor, na parede, é 750 W/m , o coeficiente de filme do ar externo,
em W/m²°C, e a temperatura da superfície interna do forno, em °C, valem respectivamente:
2
2
5 e 250
2,0 e 250
0,5 e 300
0,2 e 270
0,1 e 280
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Para resolver essa questão, é necessário entender o conceito de transferência de calor. A taxa de
transferência de calor na parede do forno é dada como 750 W/m . Com base nas informações
fornecidas, podemos calcular o coeficiente de filme do ar externo e a temperatura da superfície interna
do forno. O coeficiente de filme do ar externo é a quantidade de calor que é transferida por unidade de
área, por unidade de diferença de temperatura. A temperatura da superfície interna do forno é a
temperatura na qual o calor é transferido do forno para o ambiente externo. Com base nesses cálculos,
os valores corretos para o coeficiente de filme do ar externo e a temperatura da superfície interna do
forno são, respectivamente, 5 W/m²°C e 250 °C, que correspondem à alternativa A.
2
5 Marcar para revisão
Um sensor de fluxo de calor foi instalado em uma parede, medindo 40 W/m². Qual é a taxa de transferência
de calor total se a parede tem 4 m de largura e 2,5 m de altura?
160 W
100 W
10 W
500 W
400 W
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A taxa de transferência de calor é calculada multiplicando a medida do fluxo de calor �40 W/m²) pela
área da parede �4 m de largura e 2,5 m de altura). Portanto, a área da parede é de 10 m² �4 m * 2,5 m).
Multiplicando a área da parede pelo fluxo de calor, obtemos 400 W �40 W/m² * 10 m²). Portanto, a taxa
de transferência de calor total é de 400 W.
Questão 1 de 5
Incorretas �5�
Em branco �0�
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Exercicio Transferência De Calor Sair
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