Transferência de Calor em Trocadores

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24/03/24, 18:37 Avaliação Final (Objetiva) - Individual
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GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual
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Prova 73336434
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 6/4
Nota 6,00
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 112 °C e saindo a 71 ºC. O fluido frio entra a 
temperatura de 25 ºC e sai a 52 ºC. Qual é o valor aproximado da diferença média logarítmica das 
temperaturas (DTML)?
A 54,9 ºC.
B 33,5 ºC.
C 44,7 ºC.
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D 29,8 ºC.
Nos estudos sobre transferência de calor por condução, 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:
( ) Um material com alta condutividade térmica terá grande difusividade térmica.
( ) Um material com alta capacidade térmica terá baixa difusividade térmica.
( ) Quanto maior for a difusividade térmica, mais lenta será a propagação de calor no material.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - F.
B F - V - V.
C F - V - F.
D V - F - V.
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 0,06.
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B 4882.
C 17,1.
D 0,1.
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- As chicanas são componentes básicos que definem a área de troca térmica do equipamento.
II- As chicanas são os componentes mais caros em um trocador de calor casco e tubo.
III- Uma das funções das chicanas é sustentar os tubos na posição adequada na montagem e operação.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
B Somente a sentença I está correta.
C Somente a sentença III está correta.
D As sentenças II e III estão corretas.
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:
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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:
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 As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da
asserção I.
D A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
Em um trocador de calor de duplo tubo, os fluidos quente e frio fluem em tubos separados, um dentro 
do outro. 
Qual a principal limitação desse tipo de trocador de calor?
A Dificuldade na manutenção.
B Baixa eficiência na transferência de calor.
C Requer alta potência de bombeamento.
D Custo elevado por unidade de área de troca térmica.
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 
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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 - V.
B F - V - F.
C F - V - V.
D V - F - F.
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 aumentar 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.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e III estão corretas.
B Somente a sentença II está correta.
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C As sentenças II e III estão corretas.
D Somente a sentença I está correta.
Nos estudos sobre transferência de calor por condução, 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: 
( ) Um material com baixa condutividade térmica terá grande difusividade térmica.
( ) Um material com alta capacidade térmica terá alta difusividade térmica.
( ) Quanto maior for a difusividade térmica, mais rapidamente será a propagação de calor no 
material.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V.
B V - F - F.
C V - V - F.
D F - F - V.
A definição de calor é um conceito básico importante para o estudo da termodinâmica e da 
transferência de calor. Sobre a definição conceitual de 'calor' e o estudo datransferência de calor, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Calor é a forma de energia que pode ser transferida de um sistema para outro na forma de 
trabalho.
( ) A diferença de temperatura é a força motriz para o fenômeno de transferência de calor.
( ) A transferência de calor analisa a quantidade de calor transferida, bem como informações sobre o 
tempo de duração do processo, caracterizando o cálculo da taxa de transferência de calor.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V.
B V - F - F.
C V - F - V.
D F - V - F.
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