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GRADUAÇÃO EAD GABARITO PROGRAMA RECUPERAÇÃO 2016.1 AV2 –15/07/2016 CURSO DISCIPLINA TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR(A) TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C B D B D D D E D ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 3 TRANSFERÊNCIA DE CALOR 1. Uma tubulação de aço inoxidável (k = 19 W.m−1.ºC−1), de 1,0 cm de diâmetro interno e 1,5 cm de diâmetro externo é revestida com 3,0 cm de um isolante cuja condutividade térmica é k = 0,02 W.m−1.ºC−1. Determine o fluxo de calor por condução unidimensional para cada metro desta tubulação, admitindo que a temperatura interna é de 90ºC e a externa é de 30ºC: a) 8,5 W/m b) 2,9 W/m c) 6,9 W/m d) 10 W/m e) 3,1 W/m 2. Uma placa de fibra de vidro, cuja condutividade térmica é de 0,035 W. m to the power of minus 1 end exponent. C presuperscript ring operator superscript minus 1 end superscript consegue isolar uma região que está submetida a 70ºC, diminuindo essa temperatura, após seu isolamento, para 30ºC. Considerando que a espessura dessa placa é de 5 cm, qual o taxa de transferência de calor, se a área de isolamento corresponde a 10 m²? a) 70 W b) 140 W c) 280 W d) 35 W e) 560 W 3. Um freezer especial possui dimensões internas de 2 metros de comprimento, 1 metro de altura e 1 metro de largura. Este freezer é isolado do meio ambiente com uma espuma de poliestireno, cuja condutividade térmica é 0,028 W.m−1.ºC−1. Determine a espessura dessa espuma de poliestireno necessária de forma que a taxa de calor que entre no freezer seja menor que 600 W, considerando ainda que a temperatura externa do freezer é de 35ºC e a interna deverá ser de -20ºC: a) 0,5 cm b) 2,6 cm c) 3,2 cm d) 1,6 cm e) 4,0 cm 4. O vidro de um automóvel com 5 mm de espessura é desembaçado com ar quente sobre sua superfície interna. Supondo que o ar quente se encontra a 35ºC e seu coeficiente convectivo seja de 40W.m−2.ºC−1, e ainda que a temperatura do exterior do veículo seja de −20ºC, em função da atmosfera que, nestas condições, possui coeficiente convectivo de 70 W.m−2.ºC−1, calcule o fluxo de calor por unidade de área do vidro e as temperaturas interna (Ti) e externa (Te) do vidro. Considere o coeficiente condutivo do vidro como sendo 1,5 W.m−1.ºC−1. Assinale a alternativa que só contém resultados CORRETOS: a) Fluxo de calor = -1290,5 W/m²; Ti = -1,6ºC b) Fluxo de calor = 1290,5 W/m²; Te = 1,6ºC c) Ti = -2,7ºC; Te = 1,6ºC. d) Ti = 2,7ºC; Te = -1,6ºC e) Fluxo de calor = 1290,5 W/m²; Ti = -2,7ºC 5. O coeficiente de transferência de calor para um cilindro de 20 cm de diâmetro e 10 m de comprimento exposto ao ar é de 2,0 W.m−2.ºC−1. Considere que o ar se encontra a 30ºC e a superfície do cilindro a −100ºC. Determine taxa de calor transferido por convecção: a) -5,2 kW b) -16,3 kW c) -26,0 kW d) +5,2 kW e) +16,3 Kw 6. Qual deve ser o comprimento de uma aleta cilíndrica de vidro, de diâmetro de 20 mm, cujo k = 0,8 W/(m.K), submetida a um ambiente em que h = 25 W/(m².K), para que seu desempenho seja de 100%? a) 0,43 cm b) 12,4 cm c) 8,6 cm d) 0,86 cm e) 4,3 cm 7. Determine o fluxo de calor de uma aleta cilíndrica de cobre, cujo k = 385 W/(m.K), possui 20 mm de diâmetro e 10 cm de comprimento, cuja base se encontra a 180ºC e sua extremidade livre está exposta ao ar ambiente a 25ºC, cujo h = 25 W/m².K. a) 6,1 W b) 12,2 W c) 30,5 W d) 24,4 W e) 18,3 W 8. Considere um trocador de calor de correntes contrárias (contracorrente) em que a água quente escoa a 2 kg/s e a água fria escoa a 5 kg/s. Supondo que o coeficiente de transferência global Página 3 de 3 TRANSFERÊNCIA DE CALOR de calor é de 1800 W/(m².K), estime a área necessária à transferência de calor para resfriar a água quente de 90 a 50ºC, sabendo que a água fria entra a 30ºC. Admita que. a) 7,50 m² b) 3,05 m² c) 4,50 m² d) 6,14 m² e) 9,42 m² 9. As trocas de calor podem se dar por diversas maneiras, e, dentre estas, ainda podem ser identificadas relações com a velocidade dos fluidos que envolvem os corpos, bem como com a forma dos corpos que participam das referidas trocas. Conhecendo os conceitos que se referem às formas de transferência de calor, identifique cada um dos fenômenos relacionados a seguir e assinale a resposta correta. A. Nos processadores de computador, sempre há uma espécie de ventilador, mas também há uma estrutura que apresenta aletas. Esta estrutura tem a finalidade principal de transferir calor por _____________. B. No vácuo, a única forma de transferência de calor possível é a _____________. C. Normalmente, preferimos aquecer um pedaço de queijo em uma fogueira com uma estaca de madeira que com uma estaca de ferro. Isso se deve a que o ferro aquece mais rápido que a madeira, em função da transferência de calor por __________. a) Condução, radiação, convecção. b) Condução, convecção, radiação. c) Radiação, condução, convecção. d) Radiação, convecção, condução. e) Convecção, radiação, condução. 10. ALei de Stefan-Boltzmann permite calcular o poder emissivo total de um corpo negro (Eb) a determinada temperatura. Determine o calor perdido por uma por unidade de área de uma esfera, considerando-a como um corpo negro, que se encontre a 800ºC. O valor da constante de Boltzmann é 5,67 * 10-8 W/(m²*k4) a) 95 kW/m². b) 45 kW/m². c) 15 kW/m². d) 75 kW/m². e) 25 kW/m².
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