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Pergunta 1 0,5 em 0,5 pontos Uma camada de material refratário (2,0 W/ mºC) de 50 mm de espessura está localizada entre duas chapas de aço de 6,3 mm de espessura. As faces da camada refratária adjacentes às placas são rugosas, de modo que 30% da área total está em contato com o aço (50,2 W/ mºC). Os espaços vazios são ocupados por ar (0,024 W/ mºC) e a espessura média da rugosidade é de 0,8 mm. Considerando que as temperaturas das superfícies externas da placa de aço são 430 ºC e 90 ºC respectivamente, calcule o fluxo de calor que atravessa uma unidade de área. Considere apenas o efeito de condução. Resposta Selecionada: a. 4576 W Pergunta 2 0 em 0,5 pontos Uma barra de aço de 10 cm de comprimento é soldada pela extremidade a uma barra de cobre de 20 cm de comprimento. As duas barras são perfeitamente isoladas em paredes laterais. A seção reta das duas barras equivale a um quadrado de lado igual a 2,0 cm. A extremidade livre da barra de aço é mantida a 100 0C pelo contato com vapor d'água obtido por ebulição e a extremidade livre da barra de cobre é mantida a 0 0C por estar em contato com o gelo. A temperatura na junção entre as duas barras será de, aproximadamente: Resposta Selecionada: a. 17 oC. Pergunta 3 0,5 em 0,5 pontos Considere uma parede de 3 m de altura, 5 m de largura e 0,3 m de espessura e condutividade térmica igual a 0,9 W/ m.K. Durante um dia de inverno, as temperaturas superficiais interna e externa foram respectivamente, 16 oC e 2 oC. A taxa de perda de calor pela parede será de: Resposta Selecionada: b. 630 W. Pergunta 4 0,5 em 0,5 pontos Considere uma placa plana de vidro com 1 cm de espessura. A superfície esquerda do vidro está exposta a uma temperatura de 25 oC, enquanto a superfície direita está a uma temperatura de 10 oC. A taxa de transferência de calor por unidade de área será de: Resposta Selecionada: c. 1200 W/ m2 Pergunta 5 0,5 em 0,5 pontos Determinar o fluxo de calor por unidade de área que atravessa uma parede de aço (50,2 W/ m.K) plana, com 20 mm de espessura e isolada com uma camada de 60 mm de lã mineral (0,04 W/ m.K). A temperatura interna da parede de aço é de 20 oC e a externa, do isolamento, é de 50oC. Resposta Selecionada: a. 20 W. Pergunta 6 0 em 0,5 pontos Em um instrumento hipotético para determinar o fluxo de calor, dois blocos cúbicos, com 0,5 m2 de área e 0,15 m de espessura são colocados juntos. O gradiente de temperatura entre os blocos é de 49 oC. O bloco 1 é feito de cobre (385 W/ m.K) e está ao lado do bloco 2, que é feito de cortiça (0,043 W/ m.K). Determine o fluxo de calor total que passa pelo sistema. Resposta Selecionada: e. 11550 W. Pergunta 7 0,5 em 0,5 pontos A busca por melhor eficiência da energia elétrica resultou no desenvolvimento de diversos novos materiais, entre eles, um vidro (0,65 W/ m.K) muito utilizado em projetos que visam a um melhor rendimento de aparelhos de ar condicionado, afinal, este novo material apresenta um melhor controle do conforto térmico. Durante um dia extremamente quente, uma sala que apresenta uma área de 5 m^2 deste vidro está a 15oC devido ao uso do ar condicionado, enquanto no ambiente externo está 35oC. A espessura deste vidro, para que o fluxo de calor seja constante, é igual a 13352. W será de: Resposta Selecionada: c. 5 mm Pergunta 8 0,5 em 0,5 pontos Uma janela de vidro (0,78 W/ m.K) com 0,75 m de largura e 1,2 m de comprimento apresenta uma fina camada de um polímero que ajuda a reter os raios ultravioletas. Se a espessura do polímero é de 0,35 mm e a sua condutibilidade térmica é de 0,0378 W/ moC, determine o fluxo de calor que atravessa a janela se a espessura do vidro for quatro vezes maior que o polímero e a variação de temperatura for de 17 oC. Resposta Selecionada: d. 1384 W. Pergunta 9 0,5 em 0,5 pontos Uma placa de madeira (0,08 W/m.K) de 10 cm de espessura é utilizada para isolar um ambiente que está exposto ao sol. Se a superfície exposta ao sol está a 40 oC, enquanto a superfície que não está exposta está a uma temperatura de 25 oC, determine o fluxo de calor se a placa for plana e apresentar 1,5 m de comprimento e 2,0 m de largura. Resposta Selecionada: c. 36 W. Pergunta 10 0,5 em 0,5 pontos Um aparelho de ar condicionado deve manter uma sala de reunião de 15 m de comprimento, 6 m de largura e 3 m de altura a uma temperatura de 20 oC. As paredes da sala, com 15 cm de espessura, são feitas com tijolos vermelhos (k = 0,6 W/ mK) e as áreas das janelas presentes na sala são desprezíveis. A face externa da parede está a 40 oC em um dia de verão. Desprezando as trocas de calor que ocorrem entre o piso e o teto, os quais estão bem isolados, o fluxo de calor que deve ser removido da sala será igual a: Resposta Selecionada: a. 10080 W.
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