Exercício 1 - Transferencia de Calor

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA 
Engenharia de Computação 
Lista 1 – Transferência de calor 
OBS: As questões de fechadas deverão ser discutidas e explicadas, ou seja, justifique 
todas as respostas. 
 
01. Sabe-se que a temperatura do café se mantém razoavelmente constante no interior de 
uma garrafa térmica perfeitamente vedada. 
a) Qual o principal fator responsável por esse bom isolamento térmico? 
b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada vigorosamente? 
Explique sua resposta. 
 
02. Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se 
transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa 
parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu 
predominantemente por: 
a) radiação e convecção 
b) radiação e condução 
c) convecção e radiação 
d) condução e convecção 
e) condução e radiação 
 
03. Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha que o contém dentro de um 
recipiente com gelo, conforme a figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é 
conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de vidro, porque o metal apresenta, em 
relação ao vidro, um maior valor de: 
 
 
a) condutividade térmica 
b) calor específico 
c) coeficiente de dilatação térmica 
d) energia interna 
e) calor latente de fusão. 
 
04. A transmissão de calor por convecção só é possível: 
a) no vácuo 
b) nos sólidos 
c) nos líquidos 
d) nos gases 
e) nos fluidos em geral. 
 
05. Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, mesmo desligado, 
gira lentamente após algum tempo da lâmpada estar acesa. Esse fenômeno deve-se à: 
a) convecção do ar aquecido 
b) condução do calor 
c) irradiação da luz e do calor 
d) reflexão da luz 
e) polarização da luz. 
 
06. Assinale a alternativa correta: 
a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo. 
b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução. 
c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em 
materiais no estado sólido. 
d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos. 
e) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica 
inclusive em matérias no estado sólido. 
 
07. Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando 
você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, 
embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico: 
a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor; 
b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada 
que no ferro; 
c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada 
que na madeira; 
d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor; 
e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor. 
 
08. Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o 
perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado “efeito estufa”! Tal 
efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos 
poluentes dos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo 
fenômeno deve-se ao fato de que: 
a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor; 
b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor; 
c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor; 
d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor; 
e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio 
absorvente para as ondas de calor. 
 
09. São processos físicos de transferência de calor por condução, exceto: 
a) a ponta de uma barra metálica é colocada diretamente em uma chama e, em pouco tempo, 
toda a barra estará aquecida; 
b) em dias frios usamos agasalhos de materiais isolantes diminuindo a perda de calor do nosso 
corpo para o meio ambiente; 
c) em regiões muito frias é aconselhável que as janelas sejam de duas ou três vidraças para 
reduzir a perda de calor; 
d) o calor que recebemos do Sol; 
e) existe mais de uma opção incorreta. 
 
10. Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessura 180mm e 2,5mm, 
respectivamente, tem suas faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as 
condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00, em unidades SI, 
respectivamente, então a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície 
pelo vidro e pelo tijolo é: 
a) 200 b) 300 c) 500 d) 600 e) 800 
 
11. Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol 
causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que "o carro parece um forno". 
Esse fato se dá por que: 
a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor; 
b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas; 
c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar; 
d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora; 
e) nenhuma das respostas anteriores. 
 
12. Analise as afirmativas referentes à condução térmica: 
a) Para que um pedaço de carne cozinhe mais rapidamente, pode-se introduzir nele um espeto 
metálico. Isto se justifica pelo fato de o metal ser um bom condutor de calor. ( ) 
b) Devido à condução térmica, uma barra de metal mantém-se a uma temperatura inferior à de 
uma barra de madeira colocada no mesmo ambiente. ( ) 
c) Os agasalhos de lã dificultam a perda de energia na forma de calor do corpo humano para o 
ambiente devido ao fato de o ar, aprisionado entre suas fibras, ser um bom isolante térmico. 
( ) 
 
13. No verão, tia Maria dorme coberta somente com um lençol de algodão enquanto no 
inverno ela se cobre com um cobertor de lã. A escolha do cobertor de lã no inverno justifica-
se, principalmente, por que este: 
a) á mais quente que o lençol de algodão; 
b) é pior transmissor de calor que o lençol de algodão; 
c) se aquece mais rápido que o lençol de algodão; 
d) tem mais calor acumulado que o lençol de algodão; 
e) á mais grosso que o lençol de algodão. 
 
14. Um grupo de amigos compra barras de gelo para um churrasco num dia de calor. 
Como as barras chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que elas sejam 
envolvidas num grosso cobertor para evitar que derretam demais. Esta sugestão: 
a) é absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais depressa. 
b) é inócua, pois o cobertor não fornece nem absorve calor ao gelo, não alterando a 
velocidade com que o gelo derreterá. 
c) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o gelo, 
retardando o seu derretimento. 
d) é absurda, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, fazendo 
com que ele derreta ainda mais depressa. 
e) faz sentido, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando 
o seu derretimento. 
 
15. Um cozinheiro quer comprar uma panela que esquente rápida e uniformemente. Ele 
deve procurar uma panela feita de um material que tenha: 
a) alto calor específico e alta condutividade térmica; 
b) baixo calor específico e alta condutividade térmica; 
c) baixo calor específico e baixa condutividade térmica; 
d) alto calor específico e baixa condutividade térmica; 
e) existe mais de uma opção correta. 
 
16. A figura I mostra uma barra metálica de seção transversal quadrada. Suponha que 
10cal fluam em regime estacionário (permanente) através da barra, de um extremo a outro em 
2min. Em seguida, a barra é cortada ao meio no sentido transversal e osdois pedaços são 
soldados como representado na figura II, sem alteração das propriedades físicas iniciais. 
 
O tempo necessário para que 10cal fluam entre os extremos da barra assim formada é: 
a) 4min b) 3min c) 2min d) 1min e) 0,5min 
 
17. Um cobertor possui uma área de 1m², espessura igual a 2,5cm e coeficiente de 
condutibilidade térmica de 8x10-5cal/s.cm.°C. Sabendo-se que o meio ambiente está a 3°C e a 
pele da pessoa que é envolvida pelo cobertor apresenta uma temperatura de 36°C, determine a 
quantidade de calor perdida pela pessoa, através do cobertor, durante um intervalo de tempo 
de 1 hora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas: 
1) a) Se a garrafa está totalmente vedada, isto quer dizer que não haverá ar entre 
as camadas de materiais que a compõe e o mecanismo de condução não ocorre no vácuo. 
b) A temperatura aumentará, pois provavelmente, após um tempo de agitação 
vigorosa, haverá transformação de energia mecânica em térmica. 
2) D 3) A 4) E 5) A 6) C 7) D 8) A 
9) D 10) D 11) A 12) a)V b) F c) V 13) B 14) C 
15) B 16) E 17) 38kcal