Fenômenos dos Transportes - Semana 5

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2 pts Pergunta 1
Considere uma esfera de 5 cm de diâmetro, um cubo com lado de 5 cm de comprimento e um 
retângulo de dimensões 40 cm x 5 cm x 6 cm, todos inicialmente a 0°C e feitos de prata (k = 
429 W/m.K, ρ = 10500 kg/m , c = 0,235 kJ/kg.K). Os três sólidos são expostos ao ar ambiente 
a 33°C em todas as suas superfícies com coeficiente de transferência de calor de 12 W/m .K. 
Determine o tempo necessário para que a temperatura de cada sólido aumente para 25°C.
3
p
2
Assinale a alternativa correta:
2 pts Pergunta 2
Considere um cachorro-quente com as seguintes dimensões e propriedades: diâmetro = 20 
mm, c = 3,35 kJ/kg.K, ρ = 880 kg/m e k = 0,5 W/m.K. Inicialmente, o cachorro-quente se 
encontra a 5°C e é exposto à água fervente a 100°C com um coeficiente de superfície de 90 
W/m .K. Qual será o tempo de cozimento para que o centro do cachorro-quente atinja 80°C? 
Utilize o Gráfico 2.1 para a solução do problema.
p
3
2
Figura 2.1. Gráfico para a solução de problemas de transporte de calor variável: cilindros.
Assinale a alternativa correta:
2 pts Pergunta 3
Um aquecedor elétrico encontra-se no interior de um longo cilindro de diâmetro igual a 30 mm. 
Quando a água, a uma temperatura de 25 °C e velocidade de 1 m/s, escoa perpendicularmente 
ao cilindro, a potência por unidade de comprimento necessária para manter a superfície do 
cilindro a uma temperatura uniforme de 90 °C é de 28 kW/m. Quando o ar, também a 25 °C, 
mas a uma velocidade de 10 m/s, está escoando, a potência por unidade de comprimento 
necessária para manter a mesma temperatura superficial é de 400 W/m. Calcule e compare os 
coeficientes de transferência de calor por convecção para os escoamentos da água e do ar.
Assinale a alternativa correta:
2 pts Pergunta 4
Há um componente eletrônico tipo placa plana, com dimensões de 150 mm x 100 mm x 1 mm, 
eletricamente aquecido, e sabe-se que a máxima temperatura permissível no centro da placa é 
de 135 °C. Para esse caso específico, o número de Grashof (Gr) é 2,2x10 e o número de 
Prandt (Pr) é 0,7. Sabe-se também que a equação empírica, obtida com o auxílio da análise 
dimensional, que descreve a convecção natural (regime laminar) em uma placa plana é dada 
pela equação: Nu = 0,555.Gr .Pr , onde Nu = h.L/K. Calcule o fluxo de calor transferido por 
convecção, por ambos os lados da placa, para o ar atmosférico a 25°C (k = 0,026 
kcal/(h.m.°C)).
7 
1/4 1/4
ar
Assinale a alternativa correta:
2 pts Pergunta 5
Para um fluido escoando dentro de um duto de diâmetro D, o número de Nusselt é dado por Nu
= 0,023.Re .Pr , onde Nu = h.L/K. Suponha a água a 27°C (k = 0,614 W/m.K, c = 4179 
J/Kg.K, ρ = 995,8 kg/m , μ = 8,6 x 10 kg/m.s) escoando por um tubo de diâmetro 50 mm, a 
uma taxa de 3 kg/s. Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção.
0,8 0,4 
p
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Assinale a alternativa correta:
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