Apol 4 Nota 100 (Ano 2018) Transferência de Calor

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Questão 1/5 - Transferência de Calor 
As paredes interna e externa de um refrigerador tem temperaturas T1= -4°C e T3=30°C, 
tendo emissividades e1=0,15 e e3=0,4. O espaço interno entre as paredes é preenchido 
com poliestireno expandido. Considerando que o poliestireno expandido seja 
transparente à radiação térmica, calcular o fluxo de calor transferido por radiação com 
blindagem de uma folha de alumínio com e2=0,09. 
 
 
 A q/A = -4,33W/m
2 
 B q/A = -8,66W/m
2 
 C q/A = -43,3W/m
2 
 D q/A = -86,6W/m
2 
Questão 2/5 - Transferência de Calor 
Dois retângulos paralelos alinhados de X=120cm por Y=240 cm são paralelos e 
diretamente opostos. O retângulo inferior está a Ti=298 K. O superior está a Tj=317K. A 
distância entre os retângulos é de L=100 cm. Determinar o calor transferido por 
radiação entre as duas superfícies considerando ambos como corpos cinzentos com 
ei=0,3 e ej=0,7 e sem nenhuma outra radiação presente. 
 
 
 
 A qi = -6,2 W qj = 33,7 W 
 B qi = -0,62 W qj = 3,37 W 
 C qi = -0,062 W qj = 0,337 W 
 D qi = -0,0062 W qj = 0,0337 W 
 
Questão 3/5 - Transferência de Calor 
Água é usada para resfriar óleo lubrificante de uma instalação industrial. Sabendo que a 
vazão da água é de 5,0 kg/s, que esta água entra no trocador de calor a 22°C e sai a 
90°C, que o óleo circula nos tubos e é resfriado de 173°C para 105°C, e que o trocador 
de calor é do tipo casco tubo com dois passes na carcaça e oito passes nas tubulações, 
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 e que os fluidos escoam em contracorrente. 
 
 
 
 
 A A = 0,805 m
2 
 B A = 8,05 m
2 
 C A = 80,5 m
2 
 D A = 805 m
2 
Questão 4/5 - Transferência de Calor 
Considere um sólido inicialmente a Tsuperfície > Tvizinhança, mas em torno do qual há 
vácuo . É intuitivo que o sólido perderá calor e, ao final da troca térmica, entrará em 
equilíbrio com a vizinhança. Esse resfriamento está associado a uma redução na energia 
interna armazenada pelo sólido e é uma consequência direta da emissão de radiação 
térmica pela sua superfície, sendo que essa superfície também absorverá radiação 
emitida por uma fonte próxima. Assim, a radiação térmica é definida como: 
 A A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e 
transportada por fótons ou ondas eletromagnéticas. 
 B A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e 
transportada por mecanismos de choque entre elétrons e moléculas. 
 C A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e 
transportada por diferenças nas densidades do meio. 
 D A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e 
transportada por mecanismos de impedância do meio. 
 
Questão 5/5 - Transferência de Calor 
Uma aleta circular de liga de bronze comercial é montada em um tubo aquecido de 2’’ 
de diâmetro externo. A aleta tem espessura constante de 0,4mm e um raio externo de 30 
mm. Considerando que a temperatura da parede do tubo está a 227°C, determinar o 
calor perdido pela aleta, sabendo que o ar ambiente está a 27°C e tem h=24W/m2. 
 
 
 
 A q = 59,86 W 
 B q = 598,6 W 
 C q = 5986 W 
 D q = 59860 W