Transferência de Calor APOL 3 Gabarito.docx

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TRANFERÊNCIA DE CALOR – APOL 3 – GABARITO – NOTA 100
Questão 1/5 - Transferência de Calor
Determinar o fluxo de calor por convecção forçada que ocorre sobre uma placa plana, sabendo que água a 22°C está contida entre duas placas verticais, sendo que a placa está a 70°C. Observar que há uma velocidade crítica de circulação de 8 m/s a uma distância crítica de 60,0577 mm da superfície da placa aquecida.
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Nota: 20.0
	
	A
	q/A = 4272,864 W/m2
	
	B
	q/A = 42728,64 W/m2
	
	C
	q/A = 427286,4 W/m2
Você acertou!
	
	D
	q/A = 4272864 W/m2
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Questão 2/5 - Transferência de Calor
Água a 92°C condensa em um condensador de cobre , cuja temperatura superficial é 50°C, gerando uma vazão de condensado de 0,05kg/s. Determinar h para a condensação em regime laminar, sabendo que a área de troca térmica do condensador é de 50 m2.
Nota: 20.0
	
	A
	542,4 W/m2K
	
	B
	54,24 W/m2K
Você acertou!
	
	C
	5,424 W/m2K
	
	D
	0,5424 W/m2K
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Questão 3/5 - Transferência de Calor
O coeficiente global de troca térmica é a medida da habilidade global de uma série de barreiras condutivas e convectivas para transferir calor. É  comumente aplicado ao cálculo de transferência de calor em trocadores de calor, mas pode também ser aplicado no cálculo de conforto térmico e outras aplicações. A expressão geral usada para esses cálculos é semelhante à Lei de Newton do resfriamento:
q=UAΔΔT =UA(T84 - T81) 
 Em que: q = calor trocado envolvendo transferência por condução e por convecção de calor (W) U = coeficiente global de troca térmica (W/m2K) A = área da seção transversal ao sentido de fluxo de calor ?T = (T84 - T81) = variação global da temperatura entre a temperatura interna e a externa do volume de controle (K). 
Como observações gerais a respeito do coeficiente global de troca térmica, temos que:
Nota: 20.0
	
	A
	Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a elevados valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são baixos.
	
	B
	Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são elevados.
Você acertou!
Conforme Aula 04, Material de Leitura, pg.7:
Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são elevados.
	
	C
	Fluidos com elevadas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos elevados, o que leva a baixos valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são baixos.
	
	D
	Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são baixos.
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Questão 4/5 - Transferência de Calor
Água é usada para resfriar óleo lubrificante de uma instalação industrial. Sabendo que a vazão da água que circula na carcaça é de 2,0 kg/s, que esta água entra no trocador de calor a 30°C e sai a 70°C, que o óleo que circula nos tubos é resfriado de 203°C para 173°C, e que o trocador de calor é do tipo casco tubo com um passe na carcaça e dois passes nas tubulações com circulação dos fluidos em contra-corrente, determinar a área de transferência de calor necessária para esta troca térmica. Considerar o coeficiente global de transferência de calor como 300 W/m2K e cp da água 4181 J/kgK.
q = FUA 
ΔΔT1= Teq – Tef                       ΔΔT2= Tsq – Tsf 
 
Nota: 20.0
	
	A
	A = 8,26 m2
Você acertou!
Resposta: Conforme Aula 4, Tema 5 e Aula Prática 2
Primeiro ajustamos as unidades:
30°C = 303K 70°C = 343K 203°C = 476K 173°C = 446K
Segundo, obter F:
P = 0,17 R= 1,33 F= 1,0
Formulário:
q=F.U.A.                                 A = q / ( F.U. )
A = 334480 / (1. 300 . 134,99)
A = 8,26 m2
	
	B
	A = 82,6 m2
	
	C
	A = 826 m2
	
	D
	A = 8260 m2
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Questão 5/5 - Transferência de Calor
Determinar o fluxo de calor por convecção natural que ocorre sobre um cilindro grande, sabendo que água a 17°C está contida no cilindro, sendo que a temperatura da face do cilindro está a 80°C. Observar que há uma velocidade crítica de circulação de 2,5m/s a uma distância crítica de 400 mm da superfície aquecida.
Nota: 20.0
	
	A
	q/A = 434,20 W/m2
	
	B
	q/A = 434,20  kW/m2
	
	C
	q/A = 43,42 W/m2
	
	D
	q/A = 43,42 kW/m2
Você acertou!
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