Condução de Calor e Equações

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GABARITO | Avaliação II - Individual (Cod.:888087)
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Prova 74216991
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
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 1,7.
B 2,1.
C 0,86.
D 0,14.
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).
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Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F.
B F - V - V.
C F - F - 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 da difusão de calor, aplicada à condução de calor unidimensional, sem 
geração de calor interna, condutividade térmica constante em estado transiente.
A I - II - III.
B II - I - III.
C II - III - I.
D III - I - II.
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 
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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 6,32.
B 0,06.
C 8,89.
D 0,03.
A propagação de calor é o processo de transmissão de energia térmica entre sistemas termodinâmicos 
que apresentam diferenças de temperatura. Nesse sentido, sobre o tipo predominante de transferência 
de calor que ocorre nos fenômenos listados, associe os itens, utilizando o código a seguir:
I- Aquecimento de uma barra de ferro quando sua extremidade é colocada numa chama acesa.
II- Aquecimento do corpo humano quando exposto ao sol.
III- Vento que sopra da terra para o mar durante a noite.
( ) Condução.
( ) Radiação.
( ) Convecção.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A I - II - III.
B I - III - II.
C III - II - I.
D III - I - II.
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 
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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 F - F - V.
C V - F - F.
D V - V - F.
A equação geral da condução de calor é baseada em uma vasta evidência experimental e sua 
dedução é feita a partir de um balanço de energia em um elemento infinitesimal de volume, 
geralmente em coordenadas retangulares, cilíndricas e esféricas. Com base nos termos da equação 
geral da condução de calor, analise as sentenças a seguir:
I- O termo 'g' da equação geral da condução de calor é a geração de calor interna por unidade de 
volume.
II- O termo de geração de calor só está presente na equação geral da condução de calor quando o 
fenômeno ocorre em estado (regime) transiente.
III- Na maioria das aplicações práticas da condução de calor, a condutividade térmica (k) do material 
pode ser assumida como um valor constante.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B Somente a sentença III está correta.
C As sentenças I e II estão corretas.
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:
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( ) 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 V - V - F.
B V - F - F.
C F - V - V.
D F - F - V.
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 conduçãode 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 - V.
B F - V - F.
C V - F - F.
D F - V - V.
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.
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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 II - III - I.
C I - II - III.
D III - II - I.
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