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1 A condução de calor unidimensional em regime permanente é um fenômeno modelado matematicamente através da lei de Fourier. Uma técnica muito utilizada para o estudo da condução de calor em paredes planas é o uso do conceito de resistência à transmissão de calor, uma analogia com a resistência elétrica da lei de Ohm. Com base no conceito de resistência térmica, analise as sentenças a seguir: Assinale a alternativa CORRETA: I- A resistência térmica de uma parede plana depende de sua espessura e de sua área de transferência de calor. OK II- A resistência térmica total de duas paredes planas de materiais diferentes associadas em série é a soma de suas resistências térmicas individuais. OK III- A resistência térmica total de duas paredes planas de materiais diferentes associadas em paralelo é a soma de suas resistências térmicas individuais. 2 A transferência de energia, como calor, ocorre do meio de maior temperatura para o de menor temperatura e cessa quando os dois meios atingem a mesma temperatura. O calor pode ser transferido de três diferentes modos: condução, convecção e radiação. Com relação aos diferentes mecanismos de transferência de calor, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Transferência de calor por condução. II- Transferência de calor por convecção. III- Transferência de calor por radiação. (I) 1 Quando a transferência de energia ocorrer em um meio estacionário, que pode ser um sólido ou um fluido, em virtude de um gradiente de temperatura. (II) 2 Quando a transferência de energia ocorrer entre uma superfície e um fluido em movimento em virtude da diferença de temperatura entre eles. (III) 3 Quando, na ausência de um meio interveniente, existir uma troca líquida de energia (emitida na forma de ondas eletromagnéticas) entre duas superfícies a diferentes temperaturas. 3 A condução de calor unidimensional em regime permanente é um fenômeno modelado matematicamente através da lei de Fourier. Em função da geometria na qual ocorre o fenômeno de condução de calor, uma equação constitutiva para cálculo da resistência térmica é utilizada. Com base nas três geometrias comuns (retangular, cilíndrica e esférica), sobre a definição e sua respectiva equação constitutiva, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Resistência térmica em coordenadas retangulares (paredes planas). II- Resistência térmica em coordenadas cilíndricas (tanques cilíndricos). III- Resistência térmica em coordenadas esféricas (tanques esféricos). 4 A convecção de calor é um mecanismo de transferência de energia térmica que requer a presença de um fluido. Este fenômeno é descrito pela lei de Newton do resfriamento. Com relação aos modos de convecção e à influência do coeficiente de transferência de calor por convecção (h), associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Convecção natural. II- Convecção forçada em gases. III- Convecção com mudança de fase. (III) É o tipo de mecanismo que envolve o fenômeno de condensação e evaporação de um fluido. (I) É o tipo de mecanismo cujo valor do coeficiente de transferência de calor por convecção (h) é menor do que no fenômeno de convecção com mudança de fase. (II) É o tipo de mecanismo cujo valor do coeficiente de transferência de calor por convecção (h) geralmente é maior do que o mecanismo de convecção natural de um líquido. 5 A condução de calor unidimensional em regime permanente é um fenômeno modelado matematicamente através da lei de Fourier. Uma técnica muito utilizada para o estudo da condução de calor em paredes planas é o uso do conceito de resistência à transmissão de calor, uma analogia com a resistência elétrica da lei de Ohm. Com base no conceito de resistência térmica, analise as sentenças a seguir: I- Quanto menor a espessura da parede, maior a resistência oferecida à transferência de calor. OK II- A resistência térmica de uma parede plana é inversamente proporcional a sua área de transferência.OK III- Os materiais isolantes oferecem alta resistência à transferência de calor devido a sua baixa condutividade térmica. 6 Um dos mecanismos de transferência de calor é a convecção. Este tipo de mecanismo difere da condução e da radiação em alguns aspectos. Sobre a convecção de calor, analise as sentenças a seguir: I- A convecção de calor é um mecanismo de transferência de energia térmica que ocorre entre uma superfície sólida e um fluido, mesmo que o fluido esteja totalmente parado. OK II- Convecção forçada ocorre quando o fluido é impulsionado sobre a superfície sólida por meios externos, como um ventilador. OK III- Convecção natural ou livre ocorre quando o movimento do fluido sobre a superfície sólida é causado pela diferença de densidade do fluido, induzida pela variação de temperatura. 7 A condução de calor unidimensional em regime permanente é um fenômeno modelado matematicamente através da lei de Fourier. Uma técnica muito utilizada para o estudo da condução de calor em geometrias cilíndricas é o uso do conceito de resistência à transmissão de calor, uma analogia com a resistência elétrica da lei de Ohm. Com base na figura a seguir e nas formas corretas da equação constitutiva da resistência térmica para condução em cilindros, classifique V para as opções verdadeiras e F para as falsas: Assinale a alternativa CORRETA: 8 A determinação da quantidade de calor transferida entre sistemas é um tópico comum do estudo da Termodinâmica e da Transferência de Calor. Embora compartilhem leis fundamentais e equações básicas, para o estudo da Transferência de Calor, é importante entender as suas relações e diferenças com a Termodinâmica. Sobre as definições da ciência da Termodinâmica e da Transferência de Calor, analise as sentenças a seguir: I- Termodinâmica estuda a quantidade de energia transferida entre o sistema e sua vizinhança, entre estados de equilíbrio. OK II- Transferência de calor estuda taxas de transferência e distribuições de temperatura no sistema ao longo do tempo. OK III- A Transferência de calor estuda apenas os dois mecanismos de transmissão: condução e convecção. 9 A condução de calor unidimensional em regime permanente é um fenômeno modelado matematicamente através da lei de Fourier. Uma técnica muito utilizada para o estudo da condução de calor em paredes planas associadas em série é o uso do conceito de resistência à transmissão de calor, uma analogia com a resistência elétrica da lei de Ohm. Com base na figura a seguir e nas formas corretas para cálculo da resistência total à transferência de calor nesta associação de paredes planas, classifique V para as opções verdadeiras e F para as falsas: 10 Os mecanismos de transferência de calor são definidos a partir de equações constitutivas que foram definidas a partir de estudos e observações experimentais que refletem o fenômeno em questão. Uma vez que a equação pode ser usada para representar o fenômeno observado, podemos modelar matematicamente um fenômeno físico. Com base nas equações constitutivas dos três mecanismos de transferência de calor, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Lei de Fourier. II- Lei de Newton do resfriamento. III- Lei de Stefan-Boltzmann. (III) Equação usada para a modelagem matemática dos fenômenos de radiação de calor. (I) Equação usada para a modelagem matemática dos fenômenos de condução de calor. (II) Equação usada para a modelagem matemática dos fenômenos de convecção de calor.
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