PROVA(1) 2_12_2014

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FACULDADE ANHANGUERA DE JOINVILLE 
CURSO: Engenharia Mecânica 7ª Fase ( ) 8ª Fase ( ) 
DISCIPLINA: EXT 3723 – Transferência de Calor 
PROFESSOR: Salvino Antonio da Silva Junior 
RA: ____________________________ DATA: 02/12/2014 
NOME DO ALUNO:_______________________________________________ 
 
NOTA: 
 
 
, 
 
PROVA OFICIAL DE 2014 
 
1ª Questão (2,0 pontos) 
Um tubo de diâmetro 50 cm e 1,4 m de comprimento transporta um fluido a 180 oC, com 
coeficiente de película de 2000 kcal/h.m2.oC. Para facilitar a troca de calor com o ar ambiente 
foi sugerido o a colocação de aletas no tubo, com aletas longitudinais de 1,5 mm de espessura 
e 21 mm de altura, montadas com espaçamento aproximado de 5,5 mm (na base). O tubo e as 
aletas de aço tem coeficiente de condutividade térmica igual a 3,5 kcal/ h.m2.oC e emissividade 
0,55. O ar ambiente está a 30oC, com coeficiente de película 25 kcal/h.m2.oC. Desprezando a 
resistência da película interna, pede-se : 
a) O calor Total transferido sem as aletas (0,7 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) O número de aletas (0,3 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. 8 
 
 
c) o calor Total transferido tubo aletado (1,0 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. 8 
 
2ª Questão (2,0 pontos) 
Um tubo de alumínio (k = 53 kcal/h.m.oC e ε = 0,50) com diâmetro externo 21 cm e 200 cm 
de comprimento conduz um fluido a 250 oC, em um ambiente onde o ar esta a 15oC, com 
coeficiente de película 50 kcal/h.m2.oC. Existem duas opções elevar a transferência de calor : o 
tubo pode receber 10 aletas de alumínio de 3 mm de espessura e 35 cm de diâmetro (aletas 
circulares) ou ser pintado com uma tinta de emissividade ( ε ) igual a 0,85. Determinar? 
 
a) O calor Total transferido Pintado (0,9 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) o calor Total transferido tubo aletado (0,9 pontos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) A opção que produz o maior fluxo de calor (Com aleta ou pintura) (0,2 pontos) ? 
 
 
 
 
 
 
 
3ª Questão (2,0 pontos) 
Uma Chopeira foi usada em uma festa para resfriar o chope. A chopeira era de formato de 
Barril com volume interno de 150 litros e o revestimento é isolante perfeito, dentro do barril 
onde foram dispostos 80 m de serpentina de 10 mm de diâmetro externo. A serpentina, por 
onde passa a chope, fica em contato com uma mistura gelo-agua a 0°C. Considerando os coef. 
de película interno e externo a serpentina iguais a 80 e 30 kcal/h.m2.oC, respectivamente, 
determinar: 
 
a) O fluxo de calor transferido para a mistura água-gelo considerando que o chope entra a 
de 293 K para 274 K ; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. 8 
 
b) O numero de copos de 300 ml que devem ser tirados em 1 hora para que a temperatura 
do chope se mantenha em 274 K, considerando que o calor especifico é 0,78 kcal/kg.oC 
e a densidade do chope é de 1 g/cm3; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) tempo de duração do gelo, sabendo que, inicialmente, seu volume corresponde a 20 % 
do volume da caixa. A densidade 0,94 g/cm3 e o calor latente de fusão do gelo é 80 
cal/g. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. 8 
 
4ª Questão (2,0 pontos) 
Em um trocador de calor multitubular ( TC-1.2 com FT=0,95 ), água ( cp=4,188 KJ/Kg.K ) com 
coef. de película 73,8 W/m2.K passa pelo casco em passe unico, enquanto que 
óleo ( cp= 1,897 KJ/Kg.K ) com coef. de pelicula 114 W/m2.K da dois passes pelos tubos. A 
água flui a 23 Kg/min e é aquecida de 10 oC para 35 oC por óleo que entra a 90 oC e deixa o 
trocador a 60 oC. Considerando fator fuligem de 0,001 para a água e de 0,003 para o óleo, 
pede-se : 
a) A vazão mássica de óleo; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) A área de troca de calor necessária para o trocador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. 8 
 
 
c) O numero de tubos de 0,5" de diâmetro externo e 6 m de comprimento necessários 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. 8 
 
5ª Questão (1,0 pontos) 
As fotos I e II apresentam sistemas de coleta da energia solar para ser convertida em outros 
tipos de energia, e os esquemas I e II ilustram, respectivamente, detalhes desses sistemas. 
 
 
a) O coletor solar da foto I é constituído por células solares como a mostrada no esquema 
I, cuja função primária é converter energia solar em energia térmica. 
b) A constituição do coletor solar da foto II é apresentada no esquema II, e a função desse 
coletor é converter energia solar em energia elétrica. 
c) O coletor solar da foto I é constituído por células solares como a mostrada no esquema 
I, utilizadas para converter energia solar em energia elétrica. 
d) Ao coletor solar da foto II aplica-se o mesmo princípio de funcionamento do coletor 
fotovoltaico, cuja função primária é converter energia solar em energia térmica. 
e) No esquema I, são apresentados os constituintes de uma unidade de um coletor solar 
cujas funções são aquecimento de água e produção de energia elétrica. 
 
6ª Questão (1,0 pontos)ENADE 2013 
A discussão nacional sobre a resolução das complexas questões sociais brasileiras e sobre 
o desenvolvimento em bases sustentáveis tem destacado a noção de corresponsabilidade e a 
de complementaridade entre as ações dos diversos setores e atores que atuam no campo 
social. A interação entre esses agentes propicia a troca de conhecimento das distintas 
experiências, proporciona mais racionalidade, qualidade e eficácia às ações desenvolvidas e 
evita superposições de recursos e competências. De uma forma geral, esses desafios 
moldam hoje o quadro de atuação das organizações da sociedade civil do terceiro setor. No 
Brasil, o movimento relativo a mais exigências de desenvolvimento institucional dessas 
organizações, inclusive das fundações empresariais, é recente e foi intensificado a partir 
da década de 90. 
De acordo com o texto, o terceiro setor 
a) é responsável pelas ações governamentais na área social e ambiental. 
b) promove o desenvolvimento social e contribui para aumentar o capital social. 
c) Gerencia o desenvolvimento da esfera estatal, com especial ênfase na responsabilidade 
social. 
d) controla as demandas governamentais por serviços, de modo a garantir a participação 
do setor privado. 
e) É responsável pelo desenvolvimento social das empresas e pela dinamização do 
mercado de trabalho. 
9. 8 
 
 
FORMULA BÁSICA 
dx
dT
kq 
 
L
Ak
q
.

T.
 
TAhq  ..
 
q
T
q
Re


 
)( 44 21 TTq  
 
Ak
L
R
.

 
kL
r
r
R
...2
]ln[
1
2

 
]
11
[
..4
1
21 rrk
R 

 
Ah
R
.
1

 
 
iRq Re
 
iRq
1
Re
1
Stefan-Boltzmann 

= 5,67 x 10-8 W/m2 K4 

= 4,88 ×10-8 Kcal h. m2 K4