Fenômenos de Transportes P2
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Fenômenos de Transportes P2


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Fenômenos de Transportes
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 atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor;
Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 22 cm de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.ºC) e 11 cm de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.ºC). A temperatura da superfície interna do refratário é 1775ºC e a temperatura da superfície externa do isolante é 145ºC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule a temperatura da interface refratário/isolante.
1448,9 °C
Um tubo de aço (k = 35 kcal/h.m.ºC) tem diâmetro externo de 3 polegadas, espessura de 0,2 polegadas, 150 m de comprimento e transporta amônia em seu interior, a -20ºC (convecção na película interna desprezível). Para isolamento do tubo existem duas opções : isolamento de borracha (k = 0,13kcal/h.m.ºC) de 3 polegadas de espessura ou isolamento de isopor (k = 0,24 kcal/h.m.ºC ) de 2 polegadas de espessura. Por razões de ordem técnica o máximo fluxo de calor não pode ultrapassar 7000 Kcal/h. Sabendo que a temperatura na face externa do isolamento é 40ºC. Calcule o fluxo de calor para cada opção de isolante e diga qual isolamento deve ser usado.
6685,7 kcal/h e 15981,7 kcal/h, deve ser usado a borracha
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/m2 e 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
Sobre o calor, analise as afirmativas. I - Calor é a energia transferida de um corpo para outro em virtude de uma diferença de temperatura entre eles. II - O calor se propaga no vácuo por condução. III - Um pedaço de carne assará mais rapidamente se o espeto for metálico. IV - As roupas escuras refletem a maior parte da radiação que nelas incide. V - Uma pessoa sente frio quando perde calor rapidamente para o meio ambiente. VI - As máquinas térmicas, operando em ciclos, transformam em trabalho todo calor a elas fornecido. Estão corretas as afirmativas
I, III e V, apenas.
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
As inversões térmicas ocorrem principalmente no inverno, época de noites mais longas e com baixa incidência de ventos. Podemos afirmar que essas condições climáticas favorecem a inversão por quê:
Nos dias mais curtos o Sol não aquece tanto a Terra, logo o ar próximo ao solo fica mais frio e mais denso, não subindo.
Um edifício foi construído com tijolos cuja espessura é de 30 cm e condutividade térmica igual a 0,23 W/m.K. A área externa total do edifício é de 880 m2. A temperatura das paredes internas foi inicialmente mantida a 25ºC, enquanto que a temperatura externa chegou a 42 ºC. Reclamações dos usuários levaram à administração do prédio a reduzir a temperatura interna para 21ºC. Determine o aumento no consumo mensal para a nova temperatura interna, se o equipamento ficar ligado 8h por dia. Considere uma tarifa de R$0,80 por kWh.
R$ 518,15
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
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 m\u3a9·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
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
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
A parede de um edifício tem 22,5 cm de espessura e foi construída com um material de k = 1,31 W/m.°C. Em dia de inverno as seguintes temperaturas foram medidas : temperatura do ar interior = 23,1°C; temperatura do ar exterior = -8,7°C; temperatura da face interna da parede = 11,5°C; temperatura da face externa da parede = -7,4°C. Calcular os coeficientes de película interno e externo à parede.
9,49 W/m2.°C e 84,65 W/m2.°C
O congelador é colocado na parte superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas proximidades dele, aumenta a densidade e desce. O ar quente que está na parte de baixo, por ser menos denso, sobe e resfria-se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferência de energia na forma de calor recebe o nome de:
convecção forçada
Em qual dos meios o calor se propaga por convecção:
água
Quando há diferença de temperatura entre dois pontos, o calor pode fluir entre eles por condução, convecção ou radiação, do ponto de temperatura mais alta ao de temperatura mais baixa. O "transporte" de calor se dá juntamente com o transporte de massa no caso da:
convecção somente
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 com essa parede. Depois o calor se propaga daí para o restante da água. Qual opção abaixo representa, em ordem, como o calor se transmitiu.
Co 
condução e convecção
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:
convecção
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\u221e) 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
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