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25/06/2023, 16:18 Teste: ATIVIDADE OBJETIVA 16_1_2023 https://pucminas.instructure.com/courses/148999/quizzes/395795/take 1/5 ATIVIDADE OBJETIVA 16_1_2023 Iniciado: 25 jun em 15:08 Instruções do teste 1 ptsPergunta 1 0,2016 W 2,016 W 201,6 W 20,16 W OZISIK, M. Necati. Transferência de Calor - um texto básico. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A., 1990. p. 661 p. Uma vara fina, comprida, de cobre, com diâmetro 1 cm e condutividade térmica k = 380 W/m.K, tem uma extremidade fixa numa parede a temperatura de 200°C. A vara dissipa convectivamente calor para o ar ambiente a 30°C com um coeficiente de transferência de calor h = 15 W /m .K. Determinar a taxa de transferência de calor da vara para o ar ambiente em (W), 2 1 ptsPergunta 2 90,1 °C 80,1 °C OZISIK, M. Necati. Transferência de Calor - um texto básico. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A., 1990. p. 661 p. Uma barra cilíndrica de ferro de 300 mm de comprimento, com diâmetro 1 cm e condutividade térmica k = 65 W/m.K, está fixa horizontalmente a um grande tanque à temperatura de 200°C. A barra dissipa convectivamente calor para o ar ambiente a T = 20°C com um coeficiente de transferência de calor h = 15 W /m .K. Determinar a temperatura da barra a 100 mm do tanque, em (°C).2 25/06/2023, 16:18 Teste: ATIVIDADE OBJETIVA 16_1_2023 https://pucminas.instructure.com/courses/148999/quizzes/395795/take 2/5 70,1 °C 50,1 °C 1 ptsPergunta 3 V;V;V;V;V V;F;V;V;V F;F;F;V;V F;F;V;V;V Julgar as sentenças a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Eficiência: Razão entre a taxa de transferência de calor pela aleta e a taxa de transferência de calor que existiria sem a presença da aleta. ( ) A efetividade de uma aleta aumenta com a escolha de um material de condutividade térmica baixa. Diminui quando aumenta a razão entre o perímetro e a área da seção reta. ( ) Efetividade: Razão entre a taxa de transferência de calor pela aleta e a taxa máxima de transferência de calor que existiria pela aleta, se toda a aleta estivesse na temperatura da base. ( ) Eficiência Global da Superfície caracteriza o desempenho de um conjunto de aletas e da superfície da base sobre a qual este conjunto está montado. ( ) Aleta é um elemento sólido que transfere energia por condução dentro de suas fronteiras e por convecção (e/ou radiação) entre suas fronteiras e o ambiente. Elas são utilizadas para aumentar a taxa de transferência de calor entre um corpo sólido e um fluido adjacente. 1 ptsPergunta 4 INCROPERA, Frank P. Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, 7 ed., Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 2014.672 p. 25/06/2023, 16:18 Teste: ATIVIDADE OBJETIVA 16_1_2023 https://pucminas.instructure.com/courses/148999/quizzes/395795/take 3/5 128,9 º C 87 º C 107,0 º C 108,9 º C Um bastão de latão com a condutividade térmica de 133 W/m. K, com 100 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro se estende horizontalmente a partir de uma solda a 200 º C. O bastão encontra-se em um ambiente com temperatura de 20 º C e coeficiente de transferência de calor é 30 W/(m ·K). Estimar a temperatura da aleta a uma distância de 100 mm da solda, em (ºC). 2 1 ptsPergunta 5 F;V;F;V;V V;V;V;V;V V;F;V;F;F CANO (2017) Julgar as sentenças a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) O efeito da diminuição da temperatura ao longo do eixo longitudinal da aleta na transferência de calor pode ser acompanhado mediante a determinação da eficiência da aleta. ( ) As aletas aumentam a transferência de calor por convecção a partir de uma superfície, uma vez que aumentam a área exposta à troca térmica. ( ) A distribuição de temperatura ao longo da aleta, no caso ideal de resistência térmica condutividade tendendo a zero, ou, de forma equivalente, condutividade térmica infinita, ela será uniforme e igual à temperatura de sua base. Assim, a transferência de calor por convecção na aleta será máxima. ( ) As superfícies estendidas apresentam-se presas nas paredes de equipamentos de transferência de calor, proporcionando aumento da taxa de aquecimento ou de resfriamento das paredes. ( ) As aletas normalmente têm a área de seção reta reduzida e são construídas com materiais de alta condutividade térmica. 25/06/2023, 16:18 Teste: ATIVIDADE OBJETIVA 16_1_2023 https://pucminas.instructure.com/courses/148999/quizzes/395795/take 4/5 F;F;V;F;V 1 ptsPergunta 6 0,638 W 2,9 W 6,32 W 0,45 W ÇENGEL, Yunus A.; Transferência de Calor e Massa - Uma abordagem prática. SP: McGraw-Hill, 2009. Considera uma aleta retangular muito longa fixada a uma superfície plana, de tal forma que a temperatura no fim da aleta é essencialmente mesma do ar circundante, ou seja, 20 ºC. Sua largura é de 5,0 cm, a espessura é de 1,0 mm, a condutividade térmica é de 200 W/m. K e a temperatura da base é de 40 ºC Se o coeficiente de transferência de calor é 20 W/(m ·K), estimar a taxa de perda de calor de toda a aleta, em (W). 2 1 ptsPergunta 7 59,3 ºC 59,3 ºC 68,5 ºC 68,5 ºC Uma aleta de seção quadrada com lado igual a 10 mm e comprimento 30 mm está fixada em uma placa metálica cuja temperatura superficial é igual a 80 ºC. Suponha que a aleta seja constituída por material com condutividade térmica igual a 30 W/mK, que ela esteja imersa em ar a 20 ºC e que o coeficiente de transmissão de calor por convecção entre a aleta e o ar seja igual a 15 W/m K. Adotando a hipótese de que é aceitável a aplicação do modelo matemático no qual considera que a aleta tem comprimento infinito, determinar a temperatura em sua extremidade, em (ºC). 2 25/06/2023, 16:18 Teste: ATIVIDADE OBJETIVA 16_1_2023 https://pucminas.instructure.com/courses/148999/quizzes/395795/take 5/5 Salvo em 16:18 1 ptsPergunta 8 43,4 W 434 W 4,34 W 0,434 W Considere uma colher de prata imersa em uma xícara com chá. A colher pode ser considerada como um bastão fino de seção transversal constante e comprimento de 2L. Assuma que metade desta colher (de comprimento L) está imersa no chá e a outra metade está exposta ao ar ambiente. Além disto, considere que as extremidades do bastão estejam isoladas e que a colher (isto é, o bastão) pode ser tratada como uma aleta com condução unidirecional em x. O comprimento da colher 2L = 10 cm, a área da seção transversal = 0,2 cm , o perímetro = 2 cm, a condutividade térmica da prata igual a 400 W/m K, h1 = 1000 W/m K e h2 = 10 W/m K, e (ar) = 20 ºC. Considerando que a temperatura do chá, T , seja 80 ºC, determinar a transferência de calor através da colher em regime permanente em (W). 2 2 2 chá Enviar teste