Av1 - Transferência de Calor e Massa

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Av1 - Transferência de Calor e Massa
1) A parede de um forno industrial é construída em tijolo refratário com 0,15 m de espessura, cuja condutividade térmica é de 1,7 W/m.K. Medidas efetuadas ao longo da operação em regime estacionário revelam temperaturas de 1400 K e 1150 K nas paredes interna e externa, respectivamente.
Com base nessas informações, a taxa de calor perdida através de uma parede que mede 0,5 m por 1,2 m é de:
Alternativas:
· a) 1200 W.
· b) 1400 W.
· c) 1700 W.
· d) 1900 W.
· e) 2100 W.
2) Em problemas com geometrias simples, pode-se preencher toda a região usando elementos de volume simples, como tiras para parede plana e elementos retangulares para transferência de calor por condução bidimensional na região retangular. Pode-se também utilizar elementos de cascas cilíndricas ou esféricas para cobrir os corpos cilíndricos e esféricos inteiramente. No entanto, muitas geometrias encontradas na prática, como lâminas de turbina ou blocos de motor, não têm formas simples, sendo difícil preenche-las devido aos contornos irregulares com elementos de volume simples.
Uma forma prática de lidar com tais geometrias é
Alternativas:
· a) substituir a geometria irregular pela geometria que ocorre em maior quantidade.
· b) substituir a geometria irregular por uma série de elementos de volumes simples.
· c) substituir a geometria irregular usando elementos de volume simples.
· d) substituir a geometria irregular utilizando a taxa de condução de calor adimensional.
· e) substituir a geometria irregular utilizando o conceito do fator de forma.
3) Considerando os problemas relacionados à condução bidimensional em regime estacionário, o método analítico envolve a elaboração de uma solução matemática exata. Em contraste com os métodos analíticos, que fornecem resultados exatos para qualquer ponto, os métodos gráficos e numéricos põem fornecer somente resultados aproximados para pontos discretos. Embora substituído por soluções computacionais baseadas em procedimentos num éticos, o método gráfico, ou de plotagem de fluxo, pode ser usado para obter uma rápida estimativa da distribuição de temperaturas.
 
 I - O uso do método gráfico está restrito a problemas dimensionais envolvendo contornos adiabáticos e isotérmicos.
 
PORQUE
 
 II - O método está baseado no fato de que isotermas têm que ser perpendiculares às linhas de fluxo de calor.
Relacionando as duas asserções citadas anteriormente, é correto afirmar que:
Alternativas:
· a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
· b) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
· c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
· d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
· e) As asserções I e II são proposições falsas.
4) Um engenheiro está fazendo estudos relativos à transferência de calor em uma peça de um equipamento, a qual é plana e seu comprimento L é de 1 metro. Esta peça é mantida a 30°C e sobre a sua superfície tem óleo lubrificante à 100°C escoando a uma de velocidade de 0,2 m/s, conforme figura esquemática abaixo.
Sabe-se que as propriedades do óleo lubrificante nas condições de estudo citadas são: viscosidade cinemática v=86,1× 10-6 m2/s, condutibilidade térmica k=0,140 W/m·K, e o número de Prandlt é Pr = 1081.
O coeficiente de convecção local (em W/m2 .K) e o fluxo de calor ( em W/m2) em x = L encontrados por este profissional foram, respectivamente:
Alternativas:
· a) 20,59 W/m2 .K e -1609,6 W/m2.
· b) 22,99 W/m2 .K e 1609,3 W/m2. ou esse
· c) 25,89 W/m2 .K e 1652,2 W/m2.
· d) 25,89 W/m2 .K e - 1652,2W/m2.
· e) 22,99 W/m2 .K e -1609,3 W/m2. esse
5) Ar escoa em um duto circular de 3 cm de diâmetro com uma velocidade média de 20 m/s. A superfície do duto está a uma temperatura uniforme de 80°C, enquanto a temperatura de mistura do ar que entra no duto vale 15°C, e o coeficiente médio de transferência de calor é 80 W/m².°C. Sabemos que, o escoamento interno em um tubo circular é acompanhado de diferença de temperatura com o fluido, e então ocorre a troca de calor por convecção e a temperatura do fluido se eleva na direção do escoamento.
 Dados:
  
       
                                           
                      
  
                                                                          
Determine o comprimento necessário de duto para obter a temperatura do ar na saída de 35°C.
Alternativas:
· a) 0,99 m
· b) 0,81 m
· c) 0,69 m
· d) 1,21 m
· e) 0,91 m
PÚBLICA
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