Fenômenos de Transporte 2º EE CM deivison deivson poli upe

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Escola Politécnica de Pernambuco 
 
Disciplina: Fenômenos de Transporte Avaliação: 2º exercício Data: 20/06/2018 
Professor(a): Deivson Sales Semestre: 2018.1 Turma: CM 
Nome: 
 
Instruções: 
 
1. A pontuação de cada resposta se encontra apresentada na questão. 
2. O aluno que chegar após alguém ter entregado a avaliação, não poderá mais respondê-la. 
3. A avaliação deve ser respondida com o uso de caneta azul ou preta. 
4. Não é permitida a consulta a nenhum material didático. 
5. É permitido o uso de calculadora durante a avaliação. 
6. Não é permitido o uso de aparelho celular durante a avaliação. 
7. O aluno pego trocando respostas, terá sua avaliação recolhida e zerada. 
 
1) (1,0 pt.) Quais são os mecanismos de transferência de calor? Explique detalhadamente cada um deles. 
 
2) (1,0 pt.) O que é o raio crítico de isolamento? Em que geometrias ele atua? 
 
3) (1,0 pt.) Defina transferência de massa e difusão. 
 
4) (0,5 pts.) Explique de que formas a transferência de massa pode ser feita. 
 
5) Considere a parede composta apresentada na figura, com fluidos distintos escoando de cada lado. 
 
(1)
(2)
(3)
(4)
L1 L2 L3
A1
A2
hA
T∞,1
hB
T∞,2
T1 T2 T3 T4
 
 
Dados: T∞,1 = 50 °C; T∞,2 = 20 °C; A1 = 3,0 m²; A2 = 1,0 m²; L1 = 0,1 m; L2 = 0,2 m; L3 = 0,25 m; q = 40,0 W; k1 = 1,0 
W/m.K; k2 = 0,8 W/m.K; k3 = 1,5 W/m.K; k4 = 0,5 W/m.K. 
 
a) (1,0 pt.) Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção de cada fluido, sabendo que o do fluido B 
é 5 vezes maior do que o do fluido A. 
 
b) (1,0 pts.) Determine as temperaturas nas faces esquerda e direita a parede. 
 
6) Considere um tubo cilíndrico de raios interno e externo de 10 cm e 20 cm, respectivamente, cuja face interna está 
mantida a 30 °C, enquanto que a face externa é mantida a 50 °C. O fluxo de calor acontece apenas no sentido radial 
e não há geração ou acúmulo de calor. Não há fluido escoando na parte interna ou na parte externa ao tubo. 
 
a) (1,0 pt.) Determine a temperatura no meio do raio do tubo. 
 
b) (1,0 pt.) Determine a resistência e o fluxo de calor através do tubo. Dados: k = 1,5 W/m.K (coeficiente de 
condutividade) e L = 5,0 m (comprimento do tubo). 
 
c) (0,5 pts.) Caso esse tubo fosse feito de um material isolante (kiso = 0,5 W/m.K) e houvesse um fluido (he = 5,0 
W/m².K) escoando na sua parte externa, qual seria o raio crítico de isolamento? 
 
7) (2,0 pts.) Considere a transferência de massa de uma mistura entre duas espécies, A e B, ao longo de um tubo. Na 
entrada, a concentração total da mistura é de 10,0 mol/m³ e 80% em mol dessa mistura é da espécie A. Na saída, a 
concentração total da mistura é de 4,0 mol/m³ e 70% em mol dessa mistura é da espécie B. A espécie A escoa com 
velocidade de 2,0 m/s, enquanto que B escoa com 1,0 m/s, ambas no mesmo sentido. O comprimento do tubo é de 
1,0 m e o coeficiente de difusão binária é de 3,0 x 10-2 m²/s. Determine para A e para B, as densidades de fluxo 
difusivo, as densidades de fluxo convectivo e as densidades de fluxo absoluto.