TRANSF. CALOR . C

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GRUPO SER EDUCACIONAL 
GRADUAÇÃO EAD 
GABARITO 
SEGUNDA CHAMADA 2017.2A 
04/11/2017 
 
 
 
 
 
1. Um fio de ferro com temperatura de superfície de 
100 °C está em uma sala com temperatura do meio 
de 30°C. Sabendo que o coeficiente de 
transferência de calor por convecção é de 10 
W/m².K, calcule o fluxo de calor convectivo perdido 
pelo fio. 
 
a) 7 kW/m² 
b) 700 W 
c) 700 W/m² 
d) 70 W/cm² 
e) 70 kW 
Alternativa correta: Letra C. 
Identificação do conteúdo: Guia de Estudo Unidade 
2– Página 7. – Transferência de Calor por Convecção. 
Comentário: Utilizando a Equação 3 da página 7, 
temos a definição de fluxo de calor convectivo. 
Utilizando os valores dados, temos que: 
Q=(100-30)*10= 700 W/m² 
 
2. Sobre os conceitos de transferência de calor, 
podemos afimar que as alternativas a seguir estão 
corretas, exceto: 
 
a) A condução de calor ocorre em um sólido 
estacionário. Não pode existir condução de 
calor em líquidos ou gases. 
 
 
 
 
 
b) A diferença ou gradiente de temperatura resulta no 
estabelecimento de um fluxo de energia na forma 
de calor, que flui sempre do corpo de menor 
temperatura para o menos aquecido. 
c) No equilíbrio térmico não existe gradiente de 
temperatura. 
d) A radiação térmica ocorre entre dois corpos a 
temperatura distintas por meio de ondas 
eletromagnéticas. 
e) De acordo com a primeria lei da termodinâmica, a 
energia que entra no sistema deve ser igual a que 
saí do mesmo. 
Alternativa correta: Letra A. 
Identificação do conteúdo: Conceitos fundamentais e 
o fenômeno da condução térmica. Livro texto – Página 
4. 
Comentário: Pode sim existir condução de calor em 
líquidos ou gases (fluidos), entretanto ambos precisar 
estar estagnados 
 
3. Uma temperatura nas superfícies internas e 
externas de uma parede de 10 cm de espessura são 
30° e 5°, respectivamente. A expressão para a 
variação unidimensional e permanente da 
temperatura na parede é de: 
 
a) T(x) = -25 x + 25 
b) T(x)=25x + 5 
c) T(x)=-30x – 25 
 
GABARITO 
QUESTÕES COMENTADAS 
Disciplina TRANSFERENCIA DE CALOR 
Professor (a) IURY SOUSA E SILVA 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
C A E C A E D C E C 
 
 
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DISCIPLINA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR (A): IURY SOUSA E SILVA 
 
 
d) T(x)=-300x +5 
e) T(x)=-250x+30 
Alternativa correta: Letra E 
Identificação do conteúdo: Conceitos fundamentais e 
o fenômeno da condução térmica. Livro texto – Página 
17. 
Comentário: Aplicando a Equação geral, utilizando as 
condições de contorno necessárias, utilizando a 
equação da Página 17, obtemos a resposta correta da 
letra E. 
T(x)= ((5-30)/0,1)*x)+30 
 
4. O fluído de uma indústria famacêutica, em 
regime turbulento, está entrando no trocador de 
calor a uma temperatura de 30°C, saindo a 3°C da 
tubulação de resfriamento. Qual o número de 
Nusselt que melhor pode ser modelado no 
escoamento do fluído nessa tubulação? 
 
a) Nu=4,36 
b) Nu=0,023 Re0,8Pr0,4 
c) Nu=0,023 Re0,8Pr0,3 
d) Nu=3,36 
e) Nu=0,125fRePr1/3 
Alternativa correta: Letra C 
Identificação do conteúdo: Transferência de Calor 
por Convecção. Livro texto – Página 54. 
Comentário: O modelo de Dittus-Botler é o modelo 
mais apropriado no escoamento turbulento e onde 
existe um resfriamento, o valor de n=0,3. 
 
5. Uma pessoa em uma sala, no verão, com as 
superfícies interiores com uma temperatura de 
25°C, está em pé. Assumindo que a ára da pessoa 
seja de 1,4 m² e a temperatura da superfície 
exposta dessa pessoa esteja a 30°C, qual a taxa de 
transferência de calor, aproximadamente, por 
radiação, entre a pessoa e a superfície ao seu 
redor? Assumir uma emissividade da pessoa de 
0,95 e a constante de Stefan-Boltzman igual a 
5,67x10-8 W/m².K4 
 
a) 40,9 W 
b) 71,3 W 
c) 154,6 W 
d) 220 W 
e) 410 W 
Alternativa correta: Letra A 
Identificação do conteúdo: Guia de Estudo - Unidade 
4– Página 11. – Transferência de Calor por radiação. 
Comentário: A formula do fluxo de transferência de 
calor por radiação é dada pela equação 12 na página 
11. 
 
 
 
 
Como a taxa de transferência de calor é igual ao fluxo 
vezes a área, temos que a taxa será igual a equação 
12 vezes a área. 
Utilizando os valores dados na questão, e colocando 
na fórmula da taxa de troca líquida de transferência de 
calor por radiação, temos que: 
Q=0,95*(5,67*10^-8*1,4)*(303^4-298^4)=40,9W 
 
6. Um tubo de água quente de 5cm de diâmetro 
externo e 10 m de comprimento a 80ºC está 
perdendo calor para o ar em torno de 5°C por 
convecção, com coeficiente de tranferência de 
calor de 25 W/m².K. Determine a taxa de perda de 
calor do tubo por convecção. 
 
a) 1990 W 
b) 3569 W 
c) 678 W 
d) 4568 W 
e) 2945 W 
Alternativa correta: Letra E 
Identificação do conteúdo: Livro texto – pg. 36 – 
Transferência de Calor por Convecção. 
Comentário: Utilizando a Equação da taxa de 
transferência de calor da página 36, temos a definição 
de taxa de calor convectivo. Utilizando os valores 
dados, temos que a área lateral de convecção é dada 
As=3,14.D.L, ou seja: 
Q=(80-5)*25*3,14*0,005*10= 2945 W 
 
7. Um medidor de fluxo de calor fixado na 
superfície interna da porta de uma geladeira, de 3 
cm de espessura, indica fluxo de calor de 32 W/m² 
pela porta. As temperaturas das superfícies interna 
e externa da porta são 7°C e 15°C, 
respectivamente. Determine a condutividade 
térmica média da porta da geladeira. 
 
a) 12 W/m.K 
b) 3 W/m.K 
c) 0,5 W/m. K 
d) 0,12 W/m.K 
e) 0,05 W/m.K 
Alternativa correta: Letra D 
Identificação do conteúdo: Guia unidade 1, pagina 15 
- nTransferência de Calor: conceitos fundamentais e o 
fenômeno da condução térmica. 
Comentário: Utilizando a Equação do fluxo de calor 
condutivo e o diferencial de temperatura igual a 
variação de temperatura, temos que o coeficiente de 
condutivdade térmica vai ser igual a: 
k= q’’*L/∆T=-32*0,003/(7-15)=0,12 W/m.K 
 
 
 
 
 
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DISCIPLINA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR (A): IURY SOUSA E SILVA 
 
 
8. Um trocador de calor contracorrente deve 
aquecer água entrando a 20°C e saindo a 80°C, 
utilizando glicerina disponível a 160°C e saindo a 
uma temperatura de 125°C. Calcule a diferença de 
temperatura média logarítmica para esse trocador 
de calor, aproximadamente. 
 
a) 73°C 
b) 81°C 
c) 92°C 
d) 114°C 
e) 121°C 
Alternativa correta: Letra C. 
Identificação do conteúdo: Guia de Estudo- Unidade 
3– Página 19. – Tranferência de calor por convecção 
livre e trocadores de calor. 
Comentário: Para descobrir ∆Tln depende da 
configuração do trocador de calor. Na equação 34 
temos a fórmula da variação de temperatura média 
logarítmica, como se tem uma configuração 
contracorrente se tem que ∆T1=Tq,entra-Tf,sai e 
∆T2=Tq,sai-Tf,entra, e a corrente quente a corrente da 
glicerina e a corrente fria a da água, tem-se que: 
∆Tln=(80-105)/[ln(80/105)]=92°C 
 
9. Sobre radiação de corpo negro, podemos afirmar 
que as seguintes alternativas estão corretas, 
exceto: 
 
a) O corpo negro precisa ser um emissor difuso, ou 
seja, deve emitir radiação em todas as direções 
de maneira uniforme. 
b) Em determinada temperatura e comprimento de 
onda, nenhum outro corpo pode emitir mais 
radiação que o corpo negro. 
c) Toda radiação incidente em um corpo negro é 
absorvida por ele, independente do seu 
comprimento de onda. 
d) Um exemplo de um corpo com espectro de corpo 
negro é o Sol, uma vez que a radiação produzida 
é capaz de aquecer a terra. 
e) Um corpo negro com uma temperatura de 
1500K tem um poder emissivo de 6x105 W/m² 
(assumindo que a constante de Boltzman é 
dada por 5,67x10-8 W/m².K4).Alternativa correta: Letra E. 
Identificação do conteúdo: Guia de Estudo Unidade 
4– Página 9. Tranferência de Calor por Radiação. 
Comentário: Para descobrir o poder emissivo do 
corpo negro utilizamos a Lei de Stefan-Bolzmann, que 
é dada pela Equação 5. Usando os dados da Equação 
5, temos que o poder emissivo é dado por: 
E=5,67x10-8*15004=2,87x105W/m² 
 
 
 
 
10. Números adimensionais são muito importantes 
nas ciências, uma vez que eles podem representar 
propriedades importantes em vários sistemas. 
Sobre os números admensionais, podemos afirmar 
que as alternativas abaixo estão corretas, exceto: 
 
a) O número de Nusselt representa o gradiente de 
temperatura adimensional na superfície. 
b) O número de Prandt representa a razão entre as 
difusividades de momento e de inércia. 
c) Quando o número de Prandt é alto, o calor se 
difunde mais facilmente que a velocidade. 
d) O número de Nusselt se presta à determinação 
do coeficiente de calor por convecção através de 
análise dimensional. 
e) O número de Reynols representa a razão entre as 
forças de inércia e as forças viscosas. 
Alternativa correta: Letra C. 
Identificação do conteúdo: Guia de Estudo- Unidade 
2– Página 17. Transferência de Calor por convecção. 
Comentário: Quando o número de Prandt é baixo, o 
calor se difunde mais facilmente que a velocidade