6ª Lista de Exercícios (Aula 6)

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20/11/2018 6ª Lista de Exercícios - (Aula 6)
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Questão 1
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
Questão 2
Correto
Atingiu 0,20 de
0,20
Iniciado em terça, 20 Nov 2018, 22:52
Estado Finalizada
Concluída em terça, 20 Nov 2018, 23:00
Tempo
empregado
8 minutos 27 segundos
Avaliar 2,00 de um máximo de 2,00(100%)
Marque V (verdadeiro) ou F (falso) para a questão abaixo:
Problemas de convecção de calor são solucionados pela equação da difusão, enquanto o fenômeno de condução de
calor pode ser previsto pela Lei de Resfriamento de Newton, quando se conhece o coeficiente de transferência de
calor apropriado para as condições específicas.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso
Na verdade, a Lei do Resfriamento de Newton refere-se à convecção, enquanto a condução é resolvida pela
equação da difusão.
A resposta correta é 'Falso'.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
a. A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo
b. A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem
em materiais no estado sólido
c. A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica
inclusive em matérias no estado sólido
d. No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução
e. A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em materiais
no estado sólido.
Fenômenos de Transporte - 2018.2
20/11/2018 6ª Lista de Exercícios - (Aula 6)
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Questão 3
Correto
Atingiu 0,20 de
0,20
Questão 4
Correto
Atingiu 0,30 de
0,30
(UFES) Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha que o contém dentro de um recipiente com gelo, conforme
a figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de vidro,
porque o metal apresenta, em relação ao vidro, um maior valor de:
 
Escolha uma:
a. calor latente de fusão
b. coeficiente de dilatação térmica
c. calor específico
d. energia interna
e. condutividade térmica
Sua resposta está correta.
O metal possui uma condutividade maior que a do vidro, o que facilita a condução de calor do líquido, no interior da
vasilha, para o gelo.
A resposta correta é: condutividade térmica.
Responda, fazendo a correspondência mais adequada.
Quantifica o fluxo difusivo de massa Lei de Fick
Utilizada para dedução da equação da difusão térmica Lei de Fourier
É intensificada com o aumento da temperatura. Difusão Molecular
Consequência da hidrodinâmica com número de Reynolds elevado. Difusão Turbulenta
Ocorre quando há escoamento, mesmo que uniforme.
 
Advecção
Sua resposta está correta.
Difusão molecular: deve-se à agitação das moléculas do meio, o que, por sua vez, está diretamente relacionada
com a temperatura. Portanto, quanto maior a temperatura, mais intensa será a difusão.
Advecção: caracteriza pelo transporte de massa causado pelo movimento do fluido que à contém. Portanto, requer
que haja escoamento do fluido.
Lei de Fick: estabelece que o fluxo difusivo é proporcional ao gradiente de concentração, com sentido contrário.
Difusão turbulenta: é o processo de mistura do soluto causado pelo movimento caótico dos escoamentos
turbulentos. Portanto, ocorre com número de Reynolds elevado.
Lei de Fourier: estabelece que o fluxo de calor por condução é proporcional ao gradiente de temperatura, com
sentido contrário. E aplicado junto com a 1ª Lei da Termodinâmica para formar a equação da difusão de calor.
A resposta correta é: Quantifica o fluxo difusivo de massa → Lei de Fick, Utilizada para dedução da equação da
difusão térmica → Lei de Fourier, É intensificada com o aumento da temperatura. → Difusão Molecular, Consequência
da hidrodinâmica com número de Reynolds elevado. → Difusão Turbulenta, Ocorre quando há escoamento, mesmo
que uniforme. 
 → Advecção.
20/11/2018 6ª Lista de Exercícios - (Aula 6)
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Questão 5
Correto
Atingiu 0,40 de
0,40
Questão 6
Correto
Atingiu 0,30 de
0,30
( PETROBRAS – Eng. De Equipamento Júnior- 2012) Duas placas quadradas, de lado L=20 cm, de materiais distintos
e espessuras idênticas d = d = 5,0 cm, estão coladas como na figura abaixo. As condutividades térmicas são k =
10 W/(m.K) e K = 100 W/(m.K) e as temperaturas nas extremidades livres são T = 630 K (na placa 1) e T = 300
K (na placa 2). A temperatura de equilíbrio T da interface entre materiais, em K, é:
Escolha uma:
a. 465
b. 330
c. 300
d. 630
e. 600
Sua resposta está correta.
De acordo com a Lei de Fourier, o fluxo de calor por condução é calculado por
→q=−k∇T ,
que para um problema unidimensional, permanente e em meio homogêneo, é simplificado por
q=−k ∆TL .
O fluxo que atravessa a parede 1 é igual ao que atravessa a parede 2, portanto:
q1=q2→−k1
( )T−T1
d1
=−k2
( )T2−T
d2
.
Como d = d :
T=
k1T1+k2T2
k1+k2
= 10·630+100 ·300
10+100
=330K
A resposta correta é: 330.
Uma superfície horizontal, opaca, está a 72 °C em regime permanente. Ela está exposta a uma corrente de ar a 24
°C com um coeficiente de troca de calor por Convecção igual a 40 W/m .K. O poder emissivo da superfície é 607
W/m , a irradiação vale 1684 W/m e a refletividade vale 0,40.
Obs.: Irradiação é o calor incidido por emissão radioativa de outros corpos. Corpo opaco é aquele que possui
transmissividade nula.
Determine:
(a) a emissividade da superfície;
Resposta: 0,75
O fluxo de calor por radiação é calculado por
q=εσT , onde ε é a emissividade do corpo, σ=5,67x10 W/m K e T é a temperatura em K. 
No problema em questão, o poder emissivo corresponde ao fluxo de calor por radiação, ou seja, q = 607 W/m .
Então:
ε = q/σT = 607 / (5,67x10 x (72+273) ) = 0,75561159722869
A resposta correta é: 0,756.
1 2 1
2 1 2
1 2
2
2 2
4 -8 2 4
2
4 -8 4
20/11/2018 6ª Lista de Exercícios - (Aula 6)
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Questão 7
Correto
Atingiu 0,30 de
0,30
Questão 8
Correto
Atingiu 0,20 de
0,20
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PDF da aula disponível no site HidroUFF ►
(b) a troca líquida de calor radiativo da superfície;
Resposta: -403,4
O calor emitido por radiação (poder emissivo) é q = 607 W/m .
A soma da absortividade, refectividade e transmissividade é igual a 1:
α+ρ+τ=1
Tratando-se de um corpo opaco, τ=0, portanto:
α=1−τ =1-0,4 = 0,6
Portanto, de todo o calor irradiado (incidente por radiação de outros corpos), a parcela, efetivamente, absorvida é:
q = 1684 x 0,6 = 1010,4 W/m
A troca líquida será q - q = 607 - 1010,4 = -403,4 W/m
A resposta correta é: -403.
(c) a troca total de calor da superfície. 
Resposta: 1516,6
A calor transferido da superfície para o ar por convecção é calculado pela Lei do Resfriamento de Newton:
q=h ( )Tp−T∞ = 40 x (72 - 24) = 1920 W/m
A trocal total de calor é calculada pela soma do calor líquido transferido por radiação com a calor transferido por
convecção, ou seja:
 -403,4 + 1920 = 1516,6 W/m2 
 
A resposta correta é: 1517.
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