APOL 1 e 2

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TRANSFERNCIA DE CALOR 
 APOL 1 
 
 
Questão 1/10 - Transferência de Calor 
Considerando que um muro de 250 m2 esteja a uma temperatura aproximada 
de 39°C e tendo como valor de emissividade do tijolo comum da ordem de 0,92, 
determinar a quantidade de calor por radiação emitida pelo muro em questão. 
 
 A q = 123,569 W 
 B q = 1235,68 W 
 C q = 12356,8 W 
 D q = 123568 W Aplicando a lei de Stefan- Boltzmann da radiação, 
Tema 5 Aula 1: q = 123568 W 
 
Questão 2/10 - Transferência de Calor 
Independentemente da natureza deste processo de transferência de calor , 
quando um fluido está em contato com a superfície de um sólido com 
temperatura diferente desse fluido, a equação apropriada para a taxa de 
transferência possui a forma: 
 
na qual: q é a quantidade de calor transferida por convecção (W); h corresponde 
ao coeficiente de transferência de calor por convecção (W/m2 .K); A é a área da 
superfície de troca térmica (m2 ); TS é a temperatura da superfície de troca 
térmica (K); e T∞ a temperatura do fluido à montante da área superficial de troca 
térmica (K). 
Esta equação representa qual Lei da Transferência de Calor ? 
 
 A Lei de Newton da convecção. Conforme Aula 01, Material de 
Leitura, pgs 06 e 07:Esta á a equação da Lei de Newton da transferência de calor 
por convecção, 
 B Lei de Fourier da convecção. 
 C Lei de Newton da condução. 
 D Lei de Fourier da condução. 
 
Questão 3/10 - Transferência de Calor 
Processos de transferência de calor podem ser quantificados por meio de 
equações de taxa apropriadas. Quando se tem um gradiente de temperatura 
dentro de uma substância homogênea, isso resulta em uma taxa de transferência 
de calor dada pela equação: 
 q = - k. A. (δT/δx ) 
Em que: q = quantidade de calor (W); k = condutividade térmica (W/m.K); A = 
área da seção transversal (m2 ) e δT/δx = gradiente de temperatura na direção 
normal à área de seção transversal (K/m) . 
Esta equação representa qual lei da Transferência de Calor? 
 A Lei de Newton da condução 
 B Lei de Fourier da convecção 
 C Lei de Newton da convecção 
 D Lei de Fourier da condução Conforme Aula 01, Material de Leitura, 
páginas 05 e 06:A equação representa a Lei de Fourier da condução 
 
Questão 4/10 - Transferência de Calor 
O coeficiente global de troca térmica é a medida da habilidade global de uma 
série de barreiras condutivas e convectivas para transferir calor. É comumente 
aplicado ao cálculo de transferência de calor em trocadores de calor, mas pode 
também ser aplicado no cálculo de conforto térmico e outras aplicações. A 
expressão geral usada para esses cálculos é semelhante à Lei de Newton do 
resfriamento: 
 q=UAΔT =UA(T84 - T81) 
 Em que: q = calor trocado envolvendo transferência por condução e por 
convecção de calor (W) U = coeficiente global de troca térmica (W/m2K) A = área 
da seção transversal ao sentido de fluxo de calor ?T = (T84 - T81) = variação 
global da temperatura entre a temperatura interna e a externa do volume de 
controle (K). 
Como observações gerais a respeito do coeficiente global de troca térmica, 
temos que: 
 A Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes 
convectivos baixos, o que leva a elevados valores de U;A condensação e a 
evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus 
coeficientes globais são baixos. 
 B Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes 
convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U; A condensação e a 
evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus 
coeficientes globais são elevados.Conforme Aula 04, Material de Leitura, pg.7: 
Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos 
baixos, o que leva a baixos valores de U;A condensação e a evaporação são 
processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes 
globais são elevados. 
 C Fluidos com elevadas condutividades térmicas possuem 
coeficientes convectivos elevados, o que leva a baixos valores de U; A 
condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica 
e, portanto, seus coeficientes globais são baixos. 
 D Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes 
convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U;A condensação e a 
evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus 
coeficientes globais são baixos. 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor envolvendo condução e convecção para uma 
tubulação de aço AISI 1010 de 4” de diâmetro interno, 6m de comprimento e 
espessura de 2mm, revestida externamente com manta de fibra de vidro com 
5mm de espessura. Internamente circula vapor a 327°C e externamente ar a 
27°C. Considerar har= 69 W/m2K e hvapor= 2376 W/m2. 
1” = 25,4. 10-3 m 
 
 
 
 
 
 A q = - 49,1808 W 
 B q = - 491,808 W 
 C q = - 4918,08 W 
 
 D q = - 49180,8 W 
 
Questão 6/10 - Transferência de Calor 
Uma parede plana é composta de uma camada interna de azulejo acústico de 
5mm de espessura e camada externa de bloco de concreto com furos 
retangulares preenchidos de 20mm de espessura. Determinar o fluxo de calor 
unidirecional que passa por esta parede, sabendo que a temperatura externa 
média é de 27ºC e a interna é mantida a 21ºC. 
 
 A q' = 50,2 W/m2 Conforme Aula 2, Tema 4, pg 11 Material de Leitura: 
 
 B q' = 502 W/m2 
 C q' = 50,2 kW/m2 
 D q' = 502 kW/m2 
 
Questão 7/10 - Transferência de Calor 
Determinar o fluxo de calor por convecção de ar para a superfície de um sólido, 
sabendo que a temperatura do fluido a montante da superfície é 227ºC e a 
temperatura da superfície é mantida a 30°C. Considerar o coeficiente de 
transferência de calor por convecção como sendo 20 W/m2 . 
 
q = h A ΔT 
 A q/A = - 3940 W/m2 
 
 B q/A = - 394 W/m2 
 C q/A = - 39,4 W/m2 
 D q/A = - 3,94 W/m2 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
A transferência de calor é a energia térmica em trânsito, em virtude da diferença 
de temperatura entre um sistema e sua vizinhança no espaço. Esse trânsito de 
energia pode acontecer de três modos. Quais são os três modos de transferência 
de calor? 
 A Transferência térmica, movimento natural e movimento forçado. 
 B Condução, convecção e radiação.Conforme Aula 01, Material de 
Leitura, página 05:Esse trânsito de energia pode acontecer de três modos: 
condução, convecção e radiação. 
 C Laminar, transição e turbulento. 
 D Estático, dinâmico e uniforme. 
 
Questão 9/10 - Transferência de Calor 
Ar a 20°C escoa sobre uma tubulação de radiador automotivo de Cobre de 10m 
de comprimento, diâmetro externo de 2” e espessura de parede de 0,56mm. 
Determinar a quantidade de calor trocada por convecção entre o ar e a 
tubulação, sabendo que a superfície desta está a 105°C. Considerar h=16,5 
W/m2. 
q = h A ΔT 
 A q = 2238,3 W 
 B q = - 2238,3 W 
 C q = 223,83 W 
 
 D q = - 223,83 W 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
Uma tubulação de aço Inox do tipo AIS 304 de 26,9mm de diâmetro externo e 
1,4mm de espessura de parede é revestido externamente com poliestireno 
expandido extrudado de pérolas moldadas com 15mm de espessura. Sabendo 
que dentro do tubo circula nitrogênio líquido a -73°C e que o ambiente externo 
tem uma temperatura média anual de 25°C, determinar o fluxo de calor do 
ambiente externo para a tubulação. 
 
 
 A 54,9 W/m2 
 B 549 W/m2 
 C 5490 W/m2 
 D 5,49 W/m2 
 
 
APOL 2 
 
Questão 1/10 - Transferência de Calor 
Um galpão de prestação de serviços de usinagem possui iluminação artificial 
com lâmpadas fluorescentes com 14 lâmpadas de 1000 LUX cada, possui 
também 3 tornos convencionais com motor de 1,5 CV e rendimento 89% e um 
torno CNC, com motor de potência de 3CV e rendimento de 92%, mais um 
computador para comandos, comum funcionário para cada torno. Além destes, 
há mais um funcionário de apoio, para pegar matéria prima para ser usinada nos 
tornos e levar o produto acabado para o setor de armazenamento e expedição. 
Determinar a carga térmica devida a iluminação, equipamentos e pessoas. 
Considerar que cada computador dissipa 60W na forma de calor. 
 
 
 
 
 
 A q = 28,65 W 
 B q = 286,51 W 
 C q = 2865,14 W 
 
 D q = 28651, 40 W 
 
 
 
Questão 2/10 - Transferência de Calor 
O conforto térmico é um conceito subjetivo, determinado pelas condições de 
temperatura e umidade que proporcionam bem-estar aos seres humanos. Para 
a Engenharia de Produção, o foco da noção de conforto térmico é a resultante 
de temperatura e umidade que levarão as melhores condições de produtividade 
por parte dos funcionários. É importante salientar que muitas vezes a melhor 
determinação da combinação temperatura e umidade deve ser auferida na 
instalação industrial. 
Com relação ao exposto, quais são os parâmetros comumente usados em 
empresas e indústrias para manter os funcionários termicamente confortáveis ? 
 A Temperaturas entre 21°C e 24°C, para uma umidade mínima de 
65%, são os parâmetros comumente usados em empresas e indústrias para 
manter os funcionários termicamente confortáveis. 
 B Temperaturas entre 21°C e 24°C, para uma umidade máxima de 
65%, são os parâmetros comumente usados em empresas e indústrias para 
manter os funcionários termicamente confortáveis. Conforme Aula 06, Tema 01, 
Transparência 06:Temperaturas entre 21°C e 24°C, para uma umidade máxima 
de 65%, são os parâmetros comumente usados em empresas e indústrias para 
manter os funcionários termicamente confortáveis. 
 C Temperaturas entre 21°C e 28°C, para uma umidade máxima de 
65%, são os parâmetros comumente usados em empresas e indústrias para 
manter os funcionários termicamente confortáveis. 
 D Temperaturas entre 21°C e 28°C, para uma umidade mínima de 
65%, são os parâmetros comumente usados em empresas e indústrias para 
manter os funcionários termicamente confortáveis. 
 
Questão 3/10 - Transferência de Calor 
Dois discos concêntricos são paralelos e diretamente opostos. O disco inferior 
tem diâmetro de 2” e está a T1=370K. O superior tem diâmetro de 1” e está a 
T2=580K. A distância entre os discos é de 1 ½“. Determinar o calor transferido 
por radiação entre as duas superfícies considerando ambos como corpos negros 
e sem nenhuma outra radiação presente. 
 
 
 A q12 = -54W q21 = 13W 
 B q12 = -5,4W q21 = 1,3W 
 C q12 = -0,54W q21 = 0,13W 
 
 D q12 = -0,054W q21 = 0,013W 
 
Questão 4/10 - Transferência de Calor 
Dois retângulos paralelos alinhados de X=100cm por Y= 60 cm são paralelos e 
diretamente opostos. O retângulo inferior está a Ti=393 K. O superior está a 
Tj=373K. A distância entre os retângulos é de L=30 cm. Determinar o calor 
transferido por radiação entre as duas superfícies considerando ambos como 
corpos cinzentos com ei=0,3 e ej=0,4 e sem nenhuma outra radiação presente. 
 
 
A qi = 51W qj = -32,83W 
B qi = 51 kW qj=-32,83 kW 
C qi=32,83W qj=-51W 
 
D qi=32,83kW qj=-51kW 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
Determine a carga térmica por insolação em um ambiente de trabalho, no 
período de setembro a novembro, sabendo que possui 150m2 de área de 
janelas, com insufilme cujo fator de redução fica entre 0,50 e 0,66. Considere 
que o ambiente ao longo do dia varia de SE para E para NE, com relação ao Sol. 
 
 
A q = 56,895 kW 
B q = 56,895 W 
C q = 38,502 kW 
 
D q = 38,502 W 
 
Questão 6/10 - Transferência de Calor 
Determinar a carga térmica por condução e convecção da parede sul de um 
galpão industrial de 25m de frente por 40m de profundidade e 5m de altura, com 
paredes construídas de bloco de concreto de furo retangular com 2 furos, de 
20cm de espessura, com acabamento externo de tijolo de fachada de 4mm de 
espessura, tendo telhado de área 577m2 com telhas de fibra mineral de 3mm de 
espessura. Também possui na parede sul uma persiana de liga 195 de alumínio, 
de 1 m de altura por 10m de comprimento e 3mm de espessura. O galpão foi 
construído com a frente na face Norte. Considerar ar interno com ventilação 
forçada a 24km/h e a 24°C e ar externo a 12km/h e a 29°C. Considerar paredes 
pintadas de azul escuro e telhado pintados de cinza claro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A qS = 4365 W 
 
 
 
B qS = 436,5 W 
 
C qS = 4365 kW 
D qS = 436,5 Kw 
 
questão 7/10 - Transferência de Calor 
As paredes interna e externa de um refrigerador têm temperaturas T1= -4°C e 
T3=30°C, tendo emissividades e1=0,15 e e3=0,4. O espaço interno entre as 
paredes é preenchido com poliestireno expandido. Considerando que o 
poliestireno expandido seja transparente à radiação térmica, calcular o fluxo de 
calor transferido por radiação com blindagem de uma folha de alumínio com 
e2=0,09. 
 
 
A q/A = -4,33W/m2 
 
B q/A = -8,66W/m2 
C q/A = -43,3W/m2 
D q/A = -86,6W/m2 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
O conforto térmico é um conceito subjetivo, determinado pelas condições de 
temperatura e umidade que proporcionam bem-estar aos seres humanos. Essa 
noção pode ser estendida, em ambientas de produção industrial, para os 
equipamentos e as instalações. Porém, o foco da noção de conforto térmico em 
termos de produção industrial é a resultante de temperatura e umidade que 
levarão às melhores condições de produtividade por parte dos funcionários. Em 
termos básicos, o conforto térmico trata da sensação de calor ou frio que 
sentimos. Essa sensação se deve a alguns fatores do ambiente de trabalho, 
como: 
 A Umidade relativa do ambiente, temperatura e movimento do ar, e 
temperatura superficial da pessoa. Conforme Material de Leitura da Aula 6, pg. 
3: Essa sensação se deve a alguns fatores do ambiente de trabalho, como 
umidade relativa do ambiente, temperatura e movimento do ar, e temperatura 
superficial da pessoa. 
B Umidade relativa do ambiente, temperatura e movimento do ar, e idade 
da pessoa. 
 C Iluminação do ambiente, temperatura e movimento do ar, e idade 
da pessoa. 
 D Iluminação do ambiente, temperatura e movimento do ar, e 
temperatura superficial da pessoa. 
Questão 9/10 - Transferência de Calor 
Considere um sólido inicialmente a Tsuperfície > Tvizinhança, mas em torno do 
qual há vácuo . É intuitivo que o sólido perderá calor e, ao final da troca térmica, 
entrará em equilíbrio com a vizinhança. Esse resfriamento está associado a uma 
redução na energia interna armazenada pelo sólido e é uma consequência direta 
da emissão de radiação térmica pela sua superfície, sendo que essa superfície 
também absorverá radiação emitida por uma fonte próxima. Assim, a radiação 
térmica é definida como: 
 A A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura 
e transportada por fótons ou ondas eletromagnéticas. Conforme Aula 5, Material 
de Leitura, página 4: A radiação térmica é a energia emitida pela matéria como 
resultado da sua temperatura. O mecanismo da emissão está relacionado à 
energia liberada pela oscilação dos elétrons presentes nas ligações que formam 
os materiais de engenharia. Essas oscilações estão ligadas à energia interna, 
ou, em termos mais simples, à temperatura. Portanto, a radiação é um fenômeno 
de superfície de toda a matéria. A natureza do transporte é por fótons ou ondas 
eletromagnéticas. 
 B A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura 
e transportada por mecanismos de choque entre elétrons e moléculas. 
 C A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura 
e transportada por diferenças nas densidades do meio. 
 D A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperaturae transportada por mecanismos de impedância do meio. 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
A carga térmica da insolação é a quantidade de calor por insolação que penetra 
em um ambiente, resultante de inter-relação de três fatores: 
 Energia refletida (qR) 
 Energia absorvida (qA) 
 Energia passante (qP) 
Energia refletida é a parte da insolação que o vidro não permite que passe 
através dele, sendo, portanto, refletida. Energia absorvida é a parte da insolação 
que o vidro absorve e que, por consequência, não atinge o ambiente. A energia 
passante é aquela que efetivamente atinge o ambiente, levando ao seu 
aquecimento. 
 A expressão para o cálculo da carga térmica da insolação é: qI = K.A em que 
K é o coeficiente de transmissão de calor solar através de vidros (BTU/h ft2 ou 
W/m2 ), A é a área total ocupada pelas janelas (m2). Do que este coeficiente K 
depende? 
 A Da área total ocupada pelas janelas. 
 B Do tipo de proteção das janelas. 
 C Da posição relativa da janela com relação ao sol na maior parte do 
dia Conforme Material de Leitura da Aula 6, pg. 9:K é o coeficiente de 
transmissão de calor solar através de vidros (BTU/h ft2 ou W/m2 ), que depende 
da posição relativa da janela com relação ao sol na maior parte do dia. 
 D Da somatória da potência dissipada pela iluminação artificial do 
ambiente de trabalho.