Condução de Calor e Difusividade Térmica

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Acadêmico: José Renato Azevedo Guimarães (1566659)
Disciplina: Processos de Transferência de Calor (EMC11)
Avaliação: Avaliação II - Individual ( Cod.:670123) ( peso.:1,50)
Prova: 31421991
Nota da Prova: 9,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada
1. 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 modelar matematicamente a equação que
descreve a distribuição de temperatura por uma parede plana sujeita à condução de calor.
( ) Condições de contorno são expressões matemáticas que definem o balanço de energia
no volume de controle analisado em um processo de condução de calor.
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em
estado (regime) permanente gera duas constantes de integração (C1 e C2) na equação da
distribuição de temperatura.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - F - F.
 b) F - V - F.
 c) V - F - V.
 d) F - V - V.
2. A difusividade térmica é uma razão entre a condutividade térmica do material e a sua
capacidade térmica por volume (produto da densidade e o calor específico do material).
Considere dois materiais diferentes, "A" e "B". A razão das condutividades térmicas,
densidades e calores específicos dos materiais está indicada na figura a seguir. Com base
nestas informações, qual é a razão entre as difusividades térmicas dos materiais "A" e "B"?
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 a) 0,86.
 b) 2,1.
 c) 0,14.
 d) 1,7.
3. 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, analise a condução de calor unidimensional sem geração em regime
permanente na parede ilustrada e avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre
elas:
I- Em x=0, temos apenas uma condição de contorno definida, sendo esta condição de
contorno de 1ª espécie ou de temperatura conhecida.
PORQUE
II- O fluxo conhecido de 40W/cm² não pode ser especificado na mesma fronteira para que a
equação da distribuição de temperatura pela espessura da parede, T(x), possa ser
determinada.
Assinale a alternativa CORRETA:
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 a) As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da
asserção I.
 b) A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.
 c) A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
 d) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta
da asserção I.
4. A difusividade térmica é uma razão entre a condutividade térmica do material e a sua
capacidade térmica por volume (produto da densidade e o calor específico do material).
Considere dois materiais diferentes, "A" e "B". A razão das condutividades térmicas,
densidades e calores específicos dos materiais está indicada na figura a seguir. Com base
nestas informações, qual é a razão entre as difusividades térmicas dos materiais "A" e "B"?
 a) 4882.
 b) 17,1.
 c) 0,06.
 d) 0,1.
5. A difusividade térmica é uma razão entre a condutividade térmica do material e a sua
capacidade térmica por volume (produto da densidade e o calor específico do material).
Considere dois materiais diferentes, "A" e "B". A razão das condutividades térmicas,
densidades e calores específicos dos materiais está indicada na figura a seguir. Com base
nestas informações, qual é a razão entre as difusividades térmicas dos materiais "A" e "B"?
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 a) 6,32.
 b) 8,89.
 c) 0,03.
 d) 0,06.
6. 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, analise a condução de calor unidimensional sem geração em regime
permanente na parede ilustrada e avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre
elas:
I- Em x=0, temos duas condições de contorno definidas, uma de 1ª espécie e outra de 2ª
espécie, que permitem determinar a temperatura da parede em x=L.
PORQUE
II- Especificar duas condições de contorno na mesma superfície (x=0) resultará em uma
solução única para a equação da distribuição de temperatura pela espessura da parede, T(x),
que poderá ser usada para determinar a temperatura da parede em x=L.
Assinale a alternativa CORRETA:
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 a) A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
 b) As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da
asserção I.
 c) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta
da asserção I.
 d) A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.
7. 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 especificadopela 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) V - F - F.
 b) F - V - F.
 c) F - F - V.
 d) V - V - F.
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8. 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 - I - II.
 b) III - II - I.
 c) I - II - III.
 d) II - III - I.
9. 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:
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 a) V - F - F.
 b) V - V - F.
 c) F - F - V.
 d) F - V - V.
10.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:
( ) Informações relacionadas a condições de contorno na superfície do problema podem ser
temperatura conhecida ou fluxo de calor conhecido.
( ) Condições de contorno são expressões matemáticas que estabelecem as condições
térmicas nas fronteiras do sistema em análise.
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em
estado (regime) permanente gera apenas uma constante de integração (C1).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - F.
 b) F - F - V.
 c) F - V - V.
 d) V - F - F.
Prova finalizada com e .9 acertos 1 questões erradas
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