FENÔMENOS DE TRANSPORTES SIMULADOS

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Fenômeno de transportes 
	
	
	 1a Questão 
	
	
	Qual deverá ser a velocidade do fluido que sairá através de uma extremidade de um tanque, destapado, através de uma abertura de 4 cm de diâmetro, que está a 20 m abaixo do nível da água no tanque? (Dado g = 10 m/s 2)
		
	
	
	
	
	 
	20m/s
	
	
	
	 2a Questão 
	
	
	Com relação ao conceito de Hidrodinâmica, é correto afirmar que:
		
	 
	É um ramo da física que estuda as propriedades dos fluidos em movimento.
	
	
	3a Questão 
	
	
	O tubo da figura abaixo tem um diâmetro de 16 cm na seção 1, e um diâmetro de 10 cm na seção 2.  Na seção 1 a pressão é de 200. 000 N/m 2.  O ponto 2 está 6 m acima do ponto 1.  Considere o fluido incompressível qual deverá ser a pressão no ponto 2 se o óleo que está fluindo nesse tubo tiver uma densidade igual a 800 Kg/ m 3 e flui a uma velocidade de 0,03 m 3/s?
 
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	148.000 N/m 2
	 4a Questão 
	
	
	Durante uma tempestade, Maria fecha as janelas do seu apartamento e ouve o zumbido do vento lá fora. Subitamente o vidro de uma janela se quebra. Considerando que o vento tenha soprado tangencialmente à janela, o acidente pode ser melhor explicado pelo(a):
		
	
	
	
	
	 
	Equação de Bernoulli
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
5a Questão 
	
	
	Um barômetro (medidor de pressão manomêtrico), que utiliza um fluido com peso específico de 10 KN/m^(3 ), indica 900 mm ao nível do mar. Ao mesmo tempo, outro, no alto de uma montanha, marca 400 mm. Supondo a massa específica do ar constante e igual a 1,0 kg/m^3 e sabendo que a aceleração da gravidade local pode ser considerada como 10 m/s^2, indique entre as alternativas abaixo, respectivamente a pressão atmosférica em KPa nos dois pontos e qual a diferença aproximada de altitude entre os mesmos.
		
	 
	9 KPa, 4 KPa e 500 metros
	
	
	
	
	 6a Questão 
	
	
	Um tubo de Venturi pode ser usado como a entrada para um carburador de automóvel. Se o diâmetro do tubo de 2.0cm estreita para um diâmetro de 1,0cm, qual a queda de pressão na secção contraída por um fluxo de ar de 3,0cm/s no 2,0cm seção? (massa específica = 1,2 kg/m^3.)
		
	
	
	
	
	
	
	  81 pa
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Uma chapa metálica de 2 m2 para ser cortada, deve-se empregar um fluido de corte que também auxilia na troca térmica. Sabe-se que o fluxo de calor entre o fluido e a chapa equivale a 40.000 W/m2e o coeficiente de transferência de calor convectivo é 2.000 W/m2.K. Qual seria a diferença de temperatura entre o fluido de corte e a chapa?
		
	
	
	 
	20°C
	
	
	
	
	
	
	 2a Questão 
	
	
	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 mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor
	
	
	
	
	 3a Questão 
	
	
	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 porque:  
     
		
	
	
	
	
	 
	o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor;
     
	
4a Questão  
	
	
	A transferência de calor entre dois corpos ocorre quando entre esses dois corpos existe uma:
		
	 
	Diferença de temperatura
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 5a Questão 
	
	
	Quando não ocorre transferência de calor entre dois corpos podemos dizer que estes dois corpos estão:
		
	
	
	
	
	
	
	 
	Na mesma temperatura
	
	
	 6a Questão 
	
	
	Em relação aos mecanismos de transferência de calor é correto afirmar que:
	 
	a) A convecção é um transporte de energia pela ação combinada da condução de calor, armazenamento de energia e movimento de mistura.
	
	
	
	
	
	
	 7a Questão 
	
	
	Deseja-se que o fluxo de calor através de um bloco de amianto (k = 0,74 W·m‒1·K‒1) seja de 4000 W/m², para uma diferença de temperatura de 200 °C entre as faces do bloco. Qual deve ser a espessura do bloco?
		
	 
	37 mm
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 8a Questão 
	
	
	Uma roupa de mergulho é constituída por uma camada de borracha (de espessura de 3.2 mm e condutividade térmica 0.17 (SI)) aplicada sobre o tecido (de espessura de 6.4 mm e condutibilidade 0.035 (W/mo C)) a qual permanece em contato direto com a pele. Assumindo para a pele 27o C e para a superfície externa da borracha a temperatura de 15o C e para uma área corporal de 4.1m2 , calcular a energia dissipada em uma hora. dica: como as espessuras da roupa de mergulho são pequenas em relação à curvatura das várias partes do corpo humano, podem ser empregadas as equações para paredes planas.
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	  
	Resposta: 878 kJ
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
1a Questão 
	
	
	Uma lareira aquece uma sala principalmente por qual processo de propagação de calor?
		
	
	
	
	
	 
	convecção
	
	
	
	
	 
2a Questão  
	
	
	Um prédio metálico recebe, no verão, uma brisa leve. Um fluxo de energia solar total de 450 W/m² incide sobre a parede externa. Destes, 100 W/m² são absorvidos pela parede, sendo o restante dissipado para o ambiente por convecção. O ar ambiente, a 27°C, escoa pela parede a uma velocidade tal que o coeficiente de transferência de calor é estimado em 50 W/m².K. Estime a temperatura da parede.
		
	
	
	
	
	 
	34°C
	
	
	
	
	 3a Questão  
	
	
	A superfície de uma placa de aço de 8 m² é mantida a uma temperatura de 150 °C. Uma corrente de ar é soprada por um ventilador e passa por sobre a superfície da placa. O ar se encontra a uma temperatura de 25 °C. Calcular a taxa de transferência de calor trocado por convecção, entre a placa e o ar, considerando um coeficiente de troca de calor por convecção de 150 W/m².K.
		
	
	
	 
	37,5 kW
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
4a Questão 
	
	
	Um determinado fluido escoa através de um tubo de 20 cm de diâmetro interno. O fluido se encontra a uma temperatura de 50°C. A temperatura da superfície interna do tubo pode ser determinada, e é de 25°C. Considerando um coeficiente de transferência de calor por convecção de 2000 W/m².K, calcule a taxa de transferência de calor por metro de comprimento linear de tubo.
		
	
	
	
	
	 
	31,4 kW
	
	
	
	
	 5a Questão 
	
	
	A parede de um reservatório tem 10 cm de espessura e condutividade térmica de 5 kcal/(h·m·°C). A temperatura dentro do reservatório é 150 °C e o coeficiente de transmissão de calor na parede interna é 10 kcal/(h·m2·°C). A temperatura ambiente é 20 °C e o coeficiente de transmissão de calor na parede externa é 8 kcal/(h·m2·°C). A taxa de transferência de calor, calculada para 20 m2 de área de troca, tem valor mais próximo de:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	10600 kcal/h
	 6a Questão 
	
	
	Por um fio de aço inoxidável de 3 mm de diâmetro passa uma corrente elétrica de 20 A. A resistividade do aço pode ser tomada como 70 mΩ·m, e o comprimento do fio é 1 m. O fio está imerso num fluido a 110 °C e o coeficiente de transferência de calor por convecção é 4 kW/(m2·°C). Calcule a temperatura do fio.
		
	
	
	 
	235 °C
	
	
	
	
	
	
	 7a Questão 
	
	
	Um fluido escoando através de um tubo de 80 mm de diâmetrointerno, absorve 1 kW de calor, por metro de comprimento de tubo. Sabendo-se que a temperatura da superfície do tubo é de 28°C, e considerando um coeficiente de transferência de calor por convecção de 3500 W/m².K, estime a temperatura média do fluido.
		
	 
	23,8°C
	
	
	
	
	
	
	
	
	 8a Questão 
	
	
	O uso de tecnologias associada às energias renováveis tem feito ressurgir, em zonas rurais, técnicas mais eficientes e adequadas ao manejo de biomassa para produção de energia. Entre essas tecnologias, está o uso do fogão a lenha, de forma sustentável, para o aquecimento de água residencial. Tal processo é feito por meio de uma serpentina instalada no fogão e conectada, através de tubulação, à caixa-dágua, (...) Na serpentina, a água aquecida pelo fogão sobe para a caixa-dágua ao mesmo tempo que que a água fria desce através da tubulação em direção à serpentina, onde novamente é realizada a troca de calor. Considerando o processo de aquecimento da água contida na caixa-dágua , é correto afirmar que este se dá, principalmente, devido ao processo de:
		
	
	
	 
	convecção causada pela diminuição da densidade da água na serpentina
	
	
	
	
	
	
	
	
	 1a Questão 
	
	
	Uma lareira aquece uma sala principalmente por qual processo de propagação de calor?
		
	
	
	
	
	 
	convecção
	
	
	
	
	
	
	 
2a Questão 
	
	
	Um prédio metálico recebe, no verão, uma brisa leve. Um fluxo de energia solar total de 450 W/m² incide sobre a parede externa. Destes, 100 W/m² são absorvidos pela parede, sendo o restante dissipado para o ambiente por convecção. O ar ambiente, a 27°C, escoa pela parede a uma velocidade tal que o coeficiente de transferência de calor é estimado em 50 W/m².K. Estime a temperatura da parede.
	
	
	  34°C
	
	
	
	
	
	 3a Questão 
	
	
	A superfície de uma placa de aço de 8 m² é mantida a uma temperatura de 150 °C. Uma corrente de ar é soprada por um ventilador e passa por sobre a superfície da placa. O ar se encontra a uma temperatura de 25 °C. Calcular a taxa de transferência de calor trocado por convecção, entre a placa e o ar, considerando um coeficiente de troca de calor por convecção de 150 W/m².K.
		
	
	
	 
	37,5 kW
	
	
	
4a Questão 
	
	
	Um determinado fluido escoa através de um tubo de 20 cm de diâmetro interno. O fluido se encontra a uma temperatura de 50°C. A temperatura da superfície interna do tubo pode ser determinada, e é de 25°C. Considerando um coeficiente de transferência de calor por convecção de 2000 W/m².K, calcule a taxa de transferência de calor por metro de comprimento linear de tubo.
	
	
	
	
	
	 
	31,4 kW
	
	
	
	
	 5a Questão 
	
	
	A parede de um reservatório tem 10 cm de espessura e condutividade térmica de 5 kcal/(h·m·°C). A temperatura dentro do reservatório é 150 °C e o coeficiente de transmissão de calor na parede interna é 10 kcal/(h·m2·°C). A temperatura ambiente é 20 °C e o coeficiente de transmissão de calor na parede externa é 8 kcal/(h·m2·°C). A taxa de transferência de calor, calculada para 20 m2 de área de troca, tem valor mais próximo de:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	10600 kcal/h
	
	
	 6a Questão 
	
	
	Por um fio de aço inoxidável de 3 mm de diâmetro passa uma corrente elétrica de 20 A. A resistividade do aço pode ser tomada como 70 mΩ·m, e o comprimento do fio é 1 m. O fio está imerso num fluido a 110 °C e o coeficiente de transferência de calor por convecção é 4 kW/(m2·°C). Calcule a temperatura do fio.
		
	
	
	 
	235 °C
	
	
	
	
	
	
	 
7a Questão 
	
	
	Um fluido escoando através de um tubo de 80 mm de diâmetro interno, absorve 1 kW de calor, por metro de comprimento de tubo. Sabendo-se que a temperatura da superfície do tubo é de 28°C, e considerando um coeficiente de transferência de calor por convecção de 3500 W/m².K, estime a temperatura média do fluido.
		
	 
	23,8°C
	
	
	
	
	
	
	
	
	 8a Questão 
	
	
	O uso de tecnologias associada às energias renováveis tem feito ressurgir, em zonas rurais, técnicas mais eficientes e adequadas ao manejo de biomassa para produção de energia. Entre essas tecnologias, está o uso do fogão a lenha, de forma sustentável, para o aquecimento de água residencial. Tal processo é feito por meio de uma serpentina instalada no fogão e conectada, através de tubulação, à caixa-dágua, (...) Na serpentina, a água aquecida pelo fogão sobe para a caixa-dágua ao mesmo tempo que que a água fria desce através da tubulação em direção à serpentina, onde novamente é realizada a troca de calor. Considerando o processo de aquecimento da água contida na caixa-dágua , é correto afirmar que este se dá, principalmente, devido ao processo de:
		
	
	
	 
	convecção causada pela diminuição da densidade da água na serpentina
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Determine o calor perdido por uma pessoa, por unidade de tempo, supondo que a sua superfície exterior se encontra a 29ºC, sendo a emissividade de 0,95. A pessoa encontra-se numa sala cuja temperatura ambiente é 20ºC (T∞) sendo a área do seu corpo de 1,6 m2. O coeficiente de transferência de calor entre a superfície exterior da pessoa e o ar pode considerar-se igual a 6 W.m-2.K-1. OBS: despreze a troca de calor por condução.
		
	
	
	
	
	
	
	 
	168 W
	
	
	 2a Questão 
	
	
	O congelador é colocado na parte superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas proximidades dele, __________ a densidade e desce. O ar quente que está na parte de baixo, por ser ____________, sobe e resfria-se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferência de energia na forma de calor recebe o nome de ____________ .
 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
      
		
	
	
	
	
	
	
	 
	aumenta - menos denso - convecção     
	
	
	
	
	
	 
3a Questão 
	
	
	O frasco de Dewar é um recipiente construído com o propósito de conservar a temperatura das substâncias que ali forem colocadas, sejam elas quentes ou frias. O frasco consiste em um recipiente de paredes duplas espelhadas, com vácuo entre elas e de uma tampa feita de material isolante. A garrafa térmica que temos em casa é um frasco de Dewar. O objetivo da garrafa térmica é evitar ao máximo qualquer processo de transmissão de calor entre a substância e o meio externo. É CORRETO afirmar que os processos de transmissão de calor são:
		
	
	
	 
	condução, convecção e irradiação
	
	
	
	
	
	
	 4a Questão 
	
	
	Em uma geladeira com congelador interno é recomendado que as frutas e verduras sejam colocadas na gaveta na parte inferior da geladeira. O resfriamento desta região da geladeira, mesmo estando distante do congelador, é possível devido a um processo de transmissão de calor chamado de:
	
	
	
	  conveçao
	
	
	
	 5a Questão 
	
	
	Considere as três situações seguintes: I - Circulação de ar numa geladeira. II - Aquecimento de uma barra de ferro. III - Bronzeamento da pele num "Banho de Sol". Associe, nesta mesma ordem, o principal tipo de transferência de calor que ocorre em cada uma:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	convecção, condução, irradiação
	 6a Questão 
	
	
	Sabe-se que a temperatura do café se mantém razoavelmente constante no interior de uma garrafa térmica perfeitamente vedada. I - Qual o principal fator responsável por esse bom isolamento térmico? II - O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada vigorosamente?
		
	
	
	
	
	 
	I - A condução não ocorre no vácuo. II - Aumenta, pois há transformaçãode energia mecânica em térmica.
	
	
	
	
	 7a Questão 
	
	
	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:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	condução e convecção
	 
8a Questão 
	
	
	Numa antiga propaganda de uma grande loja X existia o seguinte refrão:
-    Quem bate?
-    É o frio!
-    Não adianta bater, pois eu não deixo você entrar, os cobertores da loja X é que vão aquecer o meu lar!
 
Do ponto de vista dos fenômenos estudados na disciplina, o apelo publicitário é:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	incorreto pois não tem sentido falar em frio entrando ou saindo já que este é uma sensação que ocorre quando há trocas de calor entre os corpos de diferentes temperaturas.
	
	
	
	
		1.
		O mecanismo através do qual ocorre a perda de calor de um objeto é dependente do meio no qual o objeto está inserido. No vácuo, podemos dizer que a perda de calor se dá por:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	irradiação
	
	
	
		2.
		Uma superfície com área de 0,5 m2 , emissividade igual a 0,8 e temperatura de 160ºC é colocada no interior de uma grande câmara de vácuo cujas paredes são mantidas a 21ºC. Determine a emissão de radiação pela superfície em kcal/h? Considere σ = 4,88 ×10-8 (kcal/h).m2.K4
		
	
	
	
	 
	540,3 kcal/h
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
		3.
		Uma barra de alumínio (K = 0,5cal/s.cm.ºC) está em contato, numa extremidade, com gelo em fusão e, na outra, com vapor de água em ebulição sob pressão normal. Seu comprimento é 25cm, e a seção transversal tem 5cm2 de área. Sendo a barra isolada lateralmente e dados os calores latentes de fusão do gelo e de vaporização da água (LF = 80cal/g; LV = 540cal/g), determine a massa do gelo que se funde em meia hora.
		
	
	
	
	  33,3 g
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
		4.
		Um painel solar, sem cobertura, tem características seletivas de forma que a sua absortividade na temperatura do painel vale 0,4 e a absortividade solar vale 0,9. Em um determinado dia, no qual o ar ambiente está a 30 °C, a irradiação solar vale 900 W/m2 e o coeficiente de troca de calor por convecção vale 20 W/m2.K, determine a temperatura de equilíbrio da placa, sabendo-se que ela está isolada na sua superfície inferior.
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	57 ºC
	
	
	
		5.
		O filamento de uma lâmpada incandescente atinge a temperatura de 2600 K. A lâmpada é de 100 W. Qual a área de seu filamento?
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	  0,39 cm²
	
	
	
	
	
		6.
		Quais das duas afirmações a seguir são corretas?
I. A energia interna de um gás ideal depende só da pressão. 
II. Quando um gás passa de um estado 1 para outro estado 2, o calor trocado é o mesmo qualquer que seja o processo. 
III. Quando um gás passa de um estado 1 para outro estado 2, a variação da energia interna é a mesma qualquer que seja o processo. 
IV. Um gás submetido a um processo quase-estático não realiza trabalho. 
V. O calor específico de uma substância não depende do processo como ela é aquecida.
VI. Quando um gás ideal recebe calor e não há variação de volume, a variação da energia interna é igual ao calor recebido. 
VII. Numa expansão isotérmica de um gás ideal o trabalho realizado é sempre menor do que o calor absorvido.
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	III e VI.                
	
	
		7.
		No verão, é mais agradável usar roupas claras do que roupas escuras. Isso ocorre por que:
		
	
	
	
	 
	uma roupa de cor branca reflete a radiação, enquanto uma de cor escura a absorve
	
	
	
	
		8.
		Dentre as situações a seguir qual delas não se aplica a irradiação de calor:
		
	
	
	
	 
	Esta relacionado com a radiação nuclear;
	A circulação mantém a temperatura de 36.5o C a 4mm da superfície da pele. Os terminais nervosos indicadores de temperatura estão a 2mm dessa superfície e sua temperatura não pode superar 45o C. Assuma que a condutividade térmica do dedo seja 0.6 (SI) e considere o problema como sendo descrito em coordenadas cartesianas e adote uma base de cálculo para a área de 1m2 . Pede-se: a-) para o critério estabelecido, determinar a temperatura máxima da água com coeficiente de película de 583 (SI) onde uma pessoa pode mergulhar o dedo em o regime permanente
		
	  58°
	
	 2a Questão 
	
	
	Os mecanismos de transferência de calor são:
	
	
	
	 
	Condução, convecção e radiação
	
	
	
	
	 3a Questão 
	
	
	Um reservatório esférico com raio interno igual a 2,1 metros e raio externo igual a 2,2 metros contém um fluido a 140oC. A condutividade térmica do material do reservatório é igual a 43,2 kcal.h-1.m-1.oC-1. A temperatura na face externa do reservatório é igual a 80oC. Determine o fluxo de calor em watts.
	
	
	
	
	
	
	
	 
	1,74 MW
	
	
	 
4 Questão 
	
	
	Uma sala apresenta as seguintes dimensões (comprimento, largura e altura, respectivamente): 10m x 5m x 3m. A espessura dos tijolos que compõem a sala é de 14 cm, e o material destes tijolos apresenta uma condutividade térmica igual a 0,54 kcal.h-1.m-1.oC-1. A área das janelas é desprezível. A temperatura interna da sala deve ser mantida a 17oC, enquanto que a temperatura externa pode chegar a 41oC em um dia de verão . Considere que a tarifa de consumo de energia elétrica é de R$0,32 por kW.h-1. Determine o gasto com energia elétrica para refrigerar a sala durante um mês. Considere um dia de 8 horas, um mês de 22 dias e que a eficiência de conversão é igual a 100%.
		
	
	
	
	
	 
	R$ 542,36
	
	
	
	
	 5a Questão 
	
	
	A seguir são feitas três afirmações sobre processos termodinâmicos envolvendo transferência de energia de um corpo para outro.
I)   A radiação é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem no vácuo
II)  A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos
III) A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura
             Quais estão corretas?
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	apenas II e III 
	
	
	
	 6a Questão  
	
	
	Considere os três fenômenos a seguir: I - Aquecimento da águas de superfície de um lago, através dos raios solares. II - Movimento circulatório do ar dentro de uma geladeira em funcionamento. III - Aquecimento de uma haste metálica em contato com uma chama. Podemos afirmar que o principal tipo de transferência de calor que ocorre em cada um desses fenômenos, é respectivamente: a) I - condução, II - convecção, III - radiação b) I - condução, II - radiação, III - convecção c) I - convecção, II - condução, III - radiação d) I - radiação, II - convecção, III - condução e) I - radiação, II - condução, III - convecção
		
	 
	d) I - radiação, II - convecção, III - condução
	
	
	
	
	
	
	
	
	 7a Questão 
	
	
	Uma parede com 20 cm de espessura tem aplicado a parte interna 350 oC e na parte externa o ar está a 50oC. A condutividade térmica do material da parede é igual a 0,5 w.m-1.K-1. O coeficiente de película para a situação considerada é igual a 5 w.m-2.K-1. A área da parede é 1,0 m2. Determine a temperatura na interfaceparede ¿ ar.
		
	
	
	 
	150,00 oC
	
	
	
	
	
	
	 
8a Questão 
	
	
	Um forno é constituído por duas paredes de aço com 2,0 mm de espessura intercaladas por uma parede de cobre com 3,0 mm de espessura. A condutividade térmica do aço utilizado é igual a 17 W.m-1.K-1 e a do cobre é igual a 372 W.m-1.K-1. A parede mais interna de aço está a 300oC e a região mais externa da outra placa de aço está a 80oC. Determine a resistência térmica por unidade de área de uma parede do aço utilizado.
	
	
	
	 
	11,76 x 10-5 K.W.m-2
	
	
	
	
	
	
	1a Questão 
	
	
	Considere os três fenômenos a seguir: I - Aquecimento da águas de superfície de um lago, através dos raios solares. II - Movimento circulatório do ar dentro de uma geladeira em funcionamento. III - Aquecimento de uma haste metálica em contato com uma chama. Podemos afirmar que o principal tipo de transferência de calor que ocorre em cada um desses fenômenos, é respectivamente: a) I - condução, II - convecção, III - radiação b) I - condução, II - radiação, III - convecção c) I - convecção, II - condução, III - radiação d) I - radiação, II - convecção, III - condução e) I - radiação, II - condução, III - convecção
	
	
	
	 
	d) I - radiação, II - convecção, III - condução
	
	
	
	
	
2a Questão 
	
	
	Uma sala apresenta as seguintes dimensões (comprimento, largura e altura, respectivamente): 10m x 5m x 3m. A espessura dos tijolos que compõem a sala é de 14 cm, e o material destes tijolos apresenta uma condutividade térmica igual a 0,54 kcal.h-1.m-1.oC-1. A área das janelas é desprezível. A temperatura interna da sala deve ser mantida a 17oC, enquanto que a temperatura externa pode chegar a 41oC em um dia de verão . Considere que a tarifa de consumo de energia elétrica é de R$0,32 por kW.h-1. Determine o gasto com energia elétrica para refrigerar a sala durante um mês. Considere um dia de 8 horas, um mês de 22 dias e que a eficiência de conversão é igual a 100%.
	
	
	
	
	  RS 542,36
	
	
	
	
	
	
	
	 3a Questão 
	
	
	Os mecanismos de transferência de calor são:
		
	 
	Condução, convecção e radiação
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 4a Questão 
	
	
	A seguir são feitas três afirmações sobre processos termodinâmicos envolvendo transferência de energia de um corpo para outro.
I)   A radiação é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem no vácuo
II)  A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos
III) A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura
             Quais estão corretas?
		
	
	
	
	
	 
	apenas II e III 
	
	
	
	
	 5a Questão 
	
	
	Um duto cilíndrico apresenta raio interno de 22 cm e raio externo de 25 cm. A condutividade térmica deste material é 0,14 kcal.h-1.m-1.oC-1. No interior do duto a temperatura é de 140oC e no exterior 50oC. Determine o fluxo de calor por unidade de comprimento em kcal.h-1.
		
	
	
	 
	619,31 kcal.h-1.m-1
	
	
	 6a Questão 
	
	
	Um reservatório esférico com raio interno igual a 2,1 metros e raio externo igual a 2,2 metros contém um fluido a 140oC. A condutividade térmica do material do reservatório é igual a 43,2 kcal.h-1.m-1.oC-1. A temperatura na face externa do reservatório é igual a 80oC. Determine o fluxo de calor em Btu.h-1.
	
	
	
	 
	5,97 x 106 Btu.h-1
	
	
	
	
	
	
	 7a Questão 
	
	
	Sabe-se que o calor específico da água é maior que o calor específico da terra e de seus constituintes (rocha, areia, etc.). Em face disso, pode-se afirmar que, nas regiões limítrofes entre a terra e o mar:
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	durante o dia, há vento soprando do mar para a terra e, à noite, o vento sopra no sentido oposto.             
	 8a Questão 
	
	
	Uma sala apresenta as seguintes dimensões (comprimento, largura e altura, respectivamente): 10m x 5m x 3m. A espessura dos tijolos que compõem a sala é de 14 cm, e o material destes tijolos apresenta uma condutividade térmica igual a 0,54 kcal.h-1.m-1.oC-1. A área das janelas é desprezível. A temperatura interna da sala deve ser mantida a 17oC, enquanto que a temperatura externa pode chegar a 41oC em um dia de verão . Considere que a tarifa de consumo de energia elétrica é de R$0,32 por kW.h-1. Determine o gasto com energia elétrica para refrigerar a sala durante um ano. Considere um dia de 8 horas, um mês de 22 dias e que a eficiência de conversão é igual a 40%.
		
	
	
	
	
	 
	R$ 16.270,85
	
	
01-A unidade de viscosidade no Sisitema MK*S é: 
Kgf S/m² 
A tensão de cisalhamento é definida como: 
Quociente entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada. 
02-Qual o valor de 340mm Hg em psi? 
6,6 psi 
03-Qual deverá ser o peso especifico do ar a 441 KPa (abs) e 38°C? 
49,4 N/m³ 
04-Um cubo de alumínio possui aresta igual a 2cm. Dada a densidade do alumínio, 2700 Kg/m, calcule a massa desse cubo. 
21,6 g 
05-Um forno é constituído por duas paredes de aço com 2,0mm de espessura intercaladas por uma parede (placa) de cobre com 3,0mm de espessura. A condutividade térmica do aço utilizada é igual a 17 W. m-1.K-1 e a do cobre é igual a 372 W.m-1.K-1. A parede mais interna de aço está a 300°C e a região mais externa da outra placa d e aço esta a 80°C. Determine a diferença de temperatura a que está submetida a placa de cobre. 
7,54 K
06-Em um certo bairro d e Belo Horizonte, um termômetro em graus Fahrenheit ma rcou a temperatura de 77°F. Então o bairro estava: 
Numa temperatura amena 
07-Um cilindro de ferro fundido, de 30cm de diâmetro e 30cm de altura, é imerso em agua do mar (y=10.300 N/m³). Qual é o empuxo que a agua exerce no cilindro? 
218 N 
08-A Equação Geral dos gases é definida pela formula: 
PV=n.r.t ; onde n é o número de moles. 
09-Um cubo metálico de 80Kg e com 2m de aresta est á colocado sobre uma superfície. Qual é a pressão exercida por uma face desse cubo sobre essa superfície? 
200 N/m² 
10-É considerado na classificação do escoamento quanto à sua variação d e trajetória, pode afirmar que: 
R: No escoamento variado, os pontos de uma mesma trajetória não possuem a mesma velocidade.
QUESTÃO: 
Qual é o tipo d e escoamento no qual as partículas se deslocam em laminas individualizadas? 
R: Laminar 
QUESTÃO: 
O calor latente é responsável pela mudança de estado físico de uma substancia, e é calculado assim: 
R: Q=m.L ; onde m é a massa do corpo. 
QUESTÃO: 
O numero de Reynolds depende das seguintes grandezas: 
Velocidade de escoamento, o diâmetro interno do duto, a massa especifica e a viscosidade dinâmica do fluido. 
Por um tubo de 8cm de diâmetro escoa óleo a uma c=velocidade media de 4m/s. Quanto vale o fluxo q, em m³/s e m³/h? 
Q= Av= TT(0,004m)²(4m/s) = 0,020m³/s 
= (0,020) (3.600) = 72m³/h 
A densidade relativa é a relação entre: 
R: As massas especificas de duas substancias. 
QUESTÃO: 
Qual deverá ser o volume de fluido que sairá através de uma extremidade de um tanque, destapado, através de uma abertura de 4cm de diâmetro, que está a 20m abaixo do nível da agua no tanque? (Dados: g = 10m/s²) 
R: 20 m/s 
QUESTÃO: 
As superfícies internas das paredes de um grande edifício são mantidas a 25°C, enquanto a temperatura d a superfície externa é de 25°C. As paredes medem 25 cm de espessura e foram construídas de tijolos com condutividade térmica de 0,60 kcal/h.m°C. 
Calcule a perda de calor, por hora de cada metroquadrado de superfície de parede. 
R: 120,0 kcal/h 
QUESTÃO: 
Atualmente, os diversos meios de comunicação vem 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 p elos 
poluentes dos quais o homem é o responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que: 
R: A atmosfera é transparente à energia radiante e opaca para as ondas de calor. 
QUESTÃO: 
Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte d e madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico: 
R: A mão direita sente menos frio que a esquerda porque o ferro conduz melhor. 
QUESTÃO: 
Uma taxa de calor de 3 kW é conduzida através de um material isolante com área de seção reta de 10m² e espessura de 2,5cm. Se a temperatura da superfície interna 
(quente) é de 415°C e a condutividade térmica do material é de 0,2 W/mK, qual a temperatura da superfície externa? 
R: 651 K 
QUESTÃO: 
Uma lareira aquece uma sala principalmente por qual processo de propagação de calor? 
R: Convecção 
QUESTÃO: 
Em qual dos meios o calor se propaga por convecção? 
R: Água
QUESTÃO: 
A superfície de u ma placa de aço 8m² é mantida a uma temperatura de 150°C. Uma corrente de ar é soprada por um ventilador e passa por sobre a superfície da placa. O ar 
se encontra a uma temperatura de 25°C. Calcular a taxa de transferência de calor trocado por convecção, entre a placa e o ar, considerando um coeficiente de troca por convecção de 150 W/m².K. 
R: 37500 W 
QUESTÃO: 
Uma panela com água é aquecida num fogão. O calor começa a se propagar através das chamas que transmite calor através da parede do fundo da panela para a água que está 
em contato co m essa parede. Depois o calor se propaga daí par o restante da água. Qual opção abaixo representa, em ordem, como o calor se transmitiu? 
R: Condução e convecção 
QUESTÃO: 
Numa antiga propaganda de uma loja X existia o seguinte refrão: 
-Quem bate? 
-É o frio! 
-Não adianta bater, pois eu não deixo você entrar, os cobertores da loja X é que vão aquecer o meu lar! 
Do ponto de vista dos fenômenos estudados na disciplina, o apelo publicitário é: 
R: Incorreto, pois não tem sentido falar em frio entrando ou saindo já que esta é uma sensação que ocorre quando há trocas de calor entre os corpos de diferentes temperaturas. 
QUESTÃO: 
Quais das duas afirmações a seguir são corretas? 
I.A energia interna de um gás ideal depende só da pressão. 
II. Quando um gás passa de um estado 1 para outro estado 2, o calor trocado é o mesmo qualquer que seja o processo. 
III. Quando um gás passa d e um estado 1 para outro estado 2, a variação d a energia interna é a mesma qualquer que seja o processo. 
IV. Um gás submetido a um processo quase estático não realiza trabalho. V. O calor especifico de uma substancia não depende do processo como ela é aquecida. VI. Quando um gás ideal recebe calor e não há variação d e volume, a variação de 
energia é igual ao calor recebido. VII. Numa expansão isotérmica de um gás ideal o trabalho realizado é sempre menor do que o calor absorvido. 
R: III e VI 
QUESTÃO: 
O congelador é colocado na parte superior dos refrigeradores, 
pois o ar se resfria n as proximidades dele,_________ a densidade e desce. O ar quente que está na parte de 
baixo, por ser ________, sobe e resfria –se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferência de energia na forma de calor recebe o nome de ________. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. 
R:Aumenta – menos denso – convecção 
QUESTÃO: 
Embalagens tipo longa vida (abertas, com a parte interna voltada para cima, embaixo das telhas) podem ser utilizadas como material isolante em telhados de amianto, que no verão atingem temperaturas de 70°C. sobre essa utilização o material, é correto afirmar que: 
R: A superfície de alumínio do “forro longa vida” reflete o calor emitido pelas telhas de amianto. 
QUESTÃO: 
Sabe-se que o calor especifico da água é maior que o calor especifico da terra e de seus constituintes ( rocha, areia, etc.). Em face disso, pode -se afirmar que, nas regiões limítrofes entre terra e o mar: 
R: Durante o dia, há vento soprando do mar para a terra e, a noite, o vento sopra no sentido oposto. 
QUESTÃO: 
I. Para que um pedaço de carne cozinhe mais rapidamente, 
pode-se introduzir nele um espeto metálico. Isso se justifica pelo fato de o metal ser um bom condutor de calor. 
II. 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 u m bom isolante térmico. 
III. Devido à condução térmica, uma barra de metal mantem-se a uma temperatura inferior à de uma barra de madeira colocada no mesmo ambiente. Podemos afirmar que: 
R: Apenas I e II estão corretas
QUESTÃO: 
A viscosidade indica a capacidade que um determinado fluido tem de : 
R: Escoar 
QUESTÃO: 
Qual deverá ser a equação dimensional da viscosidade cinemática? Q 
R: F° L² T-1 
QUESTÃO: 
Que volume de água sairá, por minuto, de um tanque destapado através de uma abertura d e 3 cm de diâmetro que esta 5m abaixo do nível do tanque? Considere g= 9,8m/s² 
R: 9,9m/s 
QUESTÃO: 
Sabendo que o peso especifico (y) é igual ao peso/volume, determine a dimensão do peso em função da massa (M). 
R: M.L-2 .T-2
QUESTÃO: 
A um êmbolo d e área igual a 20cm² é aplicada uma força d e 100N. Qual deve ser a força transmitida a um outro êmbolo de área igual a 10cm²? 
R: 50,0 N 
QUESTÃO: 
A força de empuxo é proporcional ao produto entre peso específico do fluido e o volume do fluido deslocado. E é definido como: 
R: FE = yV 
QUESTÃO: 
Um certo volume de óleo flui por um tubo de diâmetro interno igual a 4cm e com uma velocidade igual a 250cm/s. Qual deverá ser a vazão em cm³/s? (Dados: Pi = 3,14) 
R: 3140 cm³/s 
QUESTÃO: 
A figura abaixo representa um tubo horizontal que possui dois estrangulamentos. Em S¹ o diâmetro é igual a 8 cm, em S² o diâmetro é igual a 6 cm. Se considerarmos que o fluido é incompressível e que o regime do fluxo é linear permanente, dado V¹ = 10 m/s 
e a A³ = 3 cm, podemos afirmar que, respectivamente, V² e V ³ são iguais a: 
 
R:17,8 ms/s e 53,3 m/s 
O tubo da figura abaixo tem diâmetro de 16 cm n a seção 1, e um diâmetro de 10 cm na seção 2. Na seção 1 a pressão é de 200.000 N8/m². O ponto 2 está a 6m do ponto 1. Considere o fluido incompressível. Qual deverá ser a pressão no ponto 2 se o óleo que esta fluindo nesse tubo tiver uma densidade igual a 800 Kg/m³ e flui a um a velocidade
de 0,03 m³/s? 
R: 148.000 N/m³
QUESTÃO: 
Um fluido tem massa especifica (rô) = 80 utm/m³. Qual é o seu peso especí fico relativo? 
R: 0,8 g/cm³ 
QUESTÃO: 
Determine o valor de 101.230 Pa em mm Hg. 
R: 760 mm Hg 
QUESTÃO: 
A massa específica é a massa de fluido definida como: 
R: p = massa/volume 
QUESTÃO: 
Um isolante térmico deve ser especificado por uma determinada tubulação. O fluxo máximo de calor tolerado é de 2500 kc al.h -¹, com uma diferença de temperaturaentre a camada interna e a externa de 70°C. O material isolante disponível apresenta uma condutividade térmica de 0,036 k cal.h -¹.m-¹.°C-¹. O raio interno do isolante térmico é 22 cm. O comprimento da tubulação é de 12m. Determine a espessura mínima do isolante que atende as especificações: 
R: 1,74 cm 
QUESTÃO: 
O peso especifico relativo de uma substancia é 0,7. Qual será o seu peso especifico ? 
R: 7.000 N/m³ 
QUESTÃO: 
Um tubo em U, como mostrado na figura abaixo, possui as duas extremidades abertas. Sabe-se que a densidade do liquido A é 
 igual a 1,00 g/cm³ e que há é igual a 20cm e que o liquido B possui densidade igual a 13,6 g/cm³. Qual deve ser o valor d o desnível 
 hA – hB)? 
 R: 18,53 cm 
QUESTÃO: 
Considere uma fornalha hemisférica com uma base circular de diâmetro D. Quais são os
fatores de forma da superfície curva? 
R: F22 = 0; F21 = 1; F12 = 0,5 e F11 = 0,5
QUESTÃO: 
Duas placas grandes de metal, separadas de 2” uma da outra, são aquecidas a 300°C e 100°C, respectivamente. As emissividades são 0, 95 e 0,3 respectivamente. Calcule as taxas de transferência de calor por radiação através do par de placas. 
R: 1295 Kcal/h
Uma parede plana composta foi constituída de uma cam de espessura L1 d e um material com condutividade térmica K1, e outra camada de um material com condutividade térmica K2. A superfície da esquerda é mantida à temperatura T0 constante, enquanto a 
outra superfície da parede composta esta em contato com o ar ambiente, que permanece com temperatura T∞ constante, e coeficiente d e transferência de calor por convecção. Determine a espessura L2 da camada com condutividade térmica K2 para 
que a junção entre as camadas sólidas mantenha-se a uma dada temperatura T1. Marque a resposta correta: 
Quando se aplica uma pressão a um fluido, esse sofre deformação, ou seja, o seu 
volume é modificado. Porém, quando se deixa de aplicar pressão neste fluido, este tende a se expandir, podendo ou não retornar ao seu estado inicial. A esta capacidade de retornar as condições iniciais denominamos: 
Compressibilidade do fluido 
Água é descarregada de um tanque cúbico de 5m de aresta por um tubo de 5cm de diâmetro. A vazão no tubo é 10 L/s. Determinar a velocidade de descida da superfície livre da água do tanque e, supondo desprezível a variação da vazão, determinar quanto tempo o nível da agua levará para descer 20cm. 
V = 2 x 10-4 m/s; t = 500 s 
Podemos afirmar que, matematicamente, a densidade de um fluido: 
É a relação entre sua massa e seu volume 
Considere um fluido escoando em regime permanente, em uma tubulação, do ponto 1 ao ponto 2. Integrando -se a equação da 
conservação da quantidade de movimento (equação do movimento) entre esses dois pontos, ao logo de uma linha de corrente de fluido, para u m fluido ideal (viscosidade nula e incompressível), ob têm -se a Equação d e Bernoulli. Essa equação afirma que a carga total, dada p ela soma das cargas de pressão, 
de velocidade de altura, é constante ao longo do escoamento. Observa-se, entretanto, que, para fluidos reais incompressíveis, essa carga total diminui à medida que o fluido avança através de uma tubulação, na ausência de uma bomba entre os pontos 1 e 2. Isso ocorre porque: 
A velocidade do fluido diminui à medida que o fluido avança do ponto 1 para o ponto 2 (<=)
Observando a garrafa térmica, podemos dizer que: 
Ocorre a convecção natural entre o café e a parede do frasco plástico. 
É habito comum entre os brasileiros assar carnes envolvendo -as em papel alumínio, 
para se obter um bom cozimento. O papel-alumínio possui um dos lados mais brilhantes 
que o outro. Ao envolver a carne com o papel-alumínio, a maneira mais correta de fazê -
lo é: 
Deixar a face mais brilhante do papel em c ontato direto com a carne, para que ele ref lita 
as ondas eletromagnéticas na região d o infr avermelho d e volta para a ca rne, elevando 
nela a energia interna e a temperatura. 
Jorge acende maçarico de propano em seu rancho numa manhã fria, e aquece o ar até 
20°C. Por que, então, ele ainda sente frio? 
Porque ele irradia mais energia para as paredes d o que elas irradiam de volta. A 
sensação térmica de con forto depende não apenas do ar estar aquecido, mas também 
das paredes. 
Sabe-se que a temperatura do café se mantem razoavelmente constante no interior d e 
uma garrafa térmica perfeitamente vedada. 
a) Qual o principal fator responsável por este bom isolamento térmico? 
A condução não ocorre no vácuo. 
b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada 
vigorosamente? Explique sua resposta. 
Aumenta, pois há transformação de energia mecânica em energia térmica. 
Num dia quente voc ê estaciona o carro n um trecho descoberto e sob u m sol causticante. 
Sai e fech a todos os vidros. Quando volta, no ta que “o carro parece um forno”. Esse fato 
se dá por que: 
O vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor. 
No verão, é mais agradável usar roupas claras do que roupas escuras. Isso ocorre por 
que: 
Uma roupa de cor branca reflete a radiação, enquanto uma de cor escura absorve. 
O mecanismo através do qual ocorre a perda de calor de um objeto é de pendente do 
meio no qual o objeto esta inserido. No vácuo, podemos dizer que a perda de c alor se dá 
por: 
Irradiação 
Estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por lonas plásticas 
transparentes que fazem, entre outras coisas, com que a temperatura interna seja 
superior à externa. Isso se dá por que: 
As lonas são mais transparentes às radiações da luz visível que às radiações 
infravermelhas.