U1 - Avaliação da Unidade

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 Transferência de Calor e Massa
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CRONOGRAMA
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MANUAL
ANTIPLÁGIO
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Iniciado em quarta, 13 mar 2019, 16:16
U1 - Avaliação da Unidade
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Estado Finalizada
Concluída em quarta, 13 mar 2019, 16:22
Tempo
empregado
6 minutos 25 segundos
Questão 1
Correto
O número de Biot (Bi) é usado para definir o método a ser utilizado na solução de
problemas de transferência de calor transiente.
Se Bi > 0,1: usa-se as cartas de temperatura transiente.
Se Bi < 0,1: usa-se a análise.
Em geral, problemas envolvendo pequenos números de Biot (muito menores que 1) são
termicamente simples, devido a campos de temperatura uniformes dentro do corpo.
Números de Biot muito maiores que 1 apontam problemas de maior dificuldade devido
a não uniformidade dos campos de temperatura dentro do objeto.
 
I - O número de Biot desempenha um papel importante nos problemas de condução
que envolvem efeitos convectivos nas superfícies.
 
PORQUE
II -Fornece uma medida da queda de temperatura no sólido em relação à diferença de
temperaturas entre a superfície e o fluido.
Relacionando as duas asserções citadas anteriormente, é correto afirmar que:
Escolha uma:
a.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
b.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
c.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
d.
As asserções I e II são proposições falsas.
e. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da
I. 
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Questão 2
Correto
Um trecho de tubos de água quente e fria de 5 m de comprimento corre paralelamente
em uma espessa camada de concreto, de acordo com a figura abaixo. Os diâmetros de
ambos os tubos são 5 cm, e a distância entre os centros dos tubos é 30 cm. As
temperaturas das superfícies quente e fria dos tubos são 70°C e 15°C, respectivamente.
A condutividade térmica do concreto como k = 0,75 W/m.K e o fator de forma dessa
configuração é: .
 
Figura 1. Tubos de água quente e fria paralelos em uma espessa camada de concreto.
 
A taxa de perda de calor entre os tubos, com as dimensões citadas anteriormente, é
Escolha uma:
a.
195 W.
b.
202 W.
c.
123 W.
d.
262 W. 
e.
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366 W.
Questão 3
Correto
O número de Biot tem uma variedade de aplicações, incluindo o uso em cálculos de
transferência de calor em superfícies estendidas. O significado físico do número de Biot
pode ser razoavelmente compreendida imaginando-se o fluxo de calor a partir de uma
pequena esfera de metal quente, repentinamente imerso em uma piscina, para o fluido
circundante. O fluxo de calor experimenta duas resistências: a primeira dentro do metal
sólido (a qual é influenciada tanto pelo tamanho como pela composição da esfera), e o
segundo na superfície da esfera.
 
Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
 
I. Se a resistência térmica da interface fluido/esfera excede aquela resistência térmica
oferecida pelo interior da esfera metálica, o número de Biot será menor que um.
II. Se a esfera de metal for grande, o comprimento característico aumenta a tal ponto
que o número de Biot é maior que um.
III. Se a esfera for feita de um material isolante, tal como madeira ou isopor, a
resistência interna ao fluxo de calor vai superar a da contorno fluido/esfera, mesmo
com uma esfera muito menor. Neste caso, novamente, o número de Biot será maior
do que um.
Dentre as afirmativas acima, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
a.
Apenas a alternativa II está correta.
b.
Apenas a alternativa III está correta.
c.
As alternativas I, II e III estão corretas. 
d.
Apenas a alternativa I está correta.
e.
Apenas as alternativas I e II estão corretas.
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Questão 4
Incorreto
Em uma unidade de processamento de carne, bifes de 3 cm de espessura inicialmente
a 25°C são resfriados nas prateleiras de um grande refrigerador mantido a -15°C. Os
bifes são colocados próximos um ao outro, de modo que a transferência de calor nas
bordas de 3 cm de espessura é desprezível. O bife inteiro deve ser resfriado abaixo de
8°C, mas sua temperatura não deve cair abaixo de 2°C em qualquer ponto durante o
resfriamento, para evitar o congelamento. O coeficiente de transferência de calor por
convecção e, portanto, a taxa de transferência de calor a partir do bife podem ser
controlados por meio da variação da velocidade da ventoinha de circulação. O bife pode
ser tratado como uma camada homogênea tendo as propriedades: = 1200 kg/m , c =
4,10 W/m.K, k = 0,45 W/m.k e = 9,03 x 10 m /s.
 
Figura 1. Refrigeração de bifes.
 
O coeficiente de transferência de calor (h), que permite satisfazer ambas as restrições
de temperatura, é
Escolha uma:
a.
25 W/m .°C.
b.
15 W/m .°C. 
c.
10 W/m .°C.
d.
20 W/m .°C.
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e.
5,0 W/m .°C.
Questão 5
Correto
Considerando os problemas relacionados à condução bidimensional em regime
estacionário, o método analítico envolve a elaboração de uma solução matemática
exata. Em contraste com os métodos analíticos, que fornecem resultados exatos para
qualquer ponto, os métodos gráficos e numéricos põem fornecer somente resultados
aproximados para pontos discretos. Embora substituído por soluções computacionais
baseadas em procedimentos num éticos, o método gráfico, ou de plotagem de fluxo,
pode ser usado para obter uma rápida estimativa da distribuição de temperaturas.
 
I - O uso do método gráfico está restrito a problemas dimensionais envolvendo
contornos adiabáticos e isotérmicos.
 
PORQUE
 
II - O método está baseado no fato de que isotermas têm que ser perpendiculares às
linhas de fluxo de calor.
Relacionando as duas asserções citadas anteriormente, é correto afirmar que:
Escolha uma:
a.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
b.
As asserções I e IIsão proposições falsas.
c.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
d.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
e.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I. 
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