Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Transferência de Calor - 20202 A

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1. Pergunta 1
/1,25
Uma parede de aço inoxidável (k = 19 W.m−1.ºC−1) de 1,5 cm de espessura é recoberta por um material isolante de 3,0 cm (k =  0,5 W.m−1.ºC−1). Determine a espessura de uma lã de rocha (k = 0,065 W.m−1.ºC−1) necessária para reduzir a taxa de transferência de calor por unidade de área para 20% da composição inicial (aço + material isolante):
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1. 
R= 1,6 mm
Resposta correta
2. Pergunta 2
/1,25
Um freezer especial possui dimensões internas de 2 metros de comprimento, 1 metro de altura e 1 metro de largura. Este freezer é isolado do meio ambiente com uma espuma de poliestireno, cuja condutividade térmica é 0,028 W.m−1.ºC−1. Determine a espessura dessa espuma de poliestireno necessária de forma que a taxa de calor que entre no freezer seja menor que 600 W, considerando ainda que a temperatura externa do freezer é de 35ºC e a interna deverá ser de -20ºC:
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1. 
R= 2,6 cm
Resposta correta
3. Pergunta 3
/1,25
Que a transferência de calor por condução unidimensional pode ser tratada como um sistema com resistências térmicas, você já sabe, e esses termos são do tipo 
Estes termos podem se encontrar em série, mas também em paralelo. Observe a parede na figura a seguir:
Transferência de Calor 02.PNG
Neste caso, você tem uma parede composta de 6 materiais diferentes, a, b, c, d, e e f, cada um com uma condutividade. Os materiais b, c e d estão em paralelo. O cálculo para o fluxo de calor nessas condições pode ser sintetizado na forma de  , considerando que a composição se assemelha a um sistema elétrico:
Transferência de Calor 03.PNG
Determine a equação apropriada para estimar o fluxo de calor, considerando uma parede de área frontal igual a 1 m2. Calcule este fluxo de calor, nas condições da primeira figura apresentada, considerando ainda que a condutividade térmica de cada material é ka = 35 W.m-1.ºC-1, kb = 2 W.m-1.ºC-1, kc = 1,5 W.m-1.ºC-1, kd = 2,5 W.m-1.ºC-1, ke = 0,35 W.m-1.ºC-1 e kf = 0,018 W.m-1.ºC-1. Com esta equação, estime o fluxo de calor.
 (Atenção: este tratamento, como um sistema elétrico, só deve ser feito se as condutividades dos materiais em paralelo forem de valores próximos, pois, do contrário, ou seja, se elas forem muito diferentes, um fluxo de calor bidimensional ocorrerá):
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1. 
R= 157,7 W
4. Pergunta 4
/1,25
Uma placa de fibra de vidro, cuja condutividade térmica é de 0,035  consegue isolar uma região que está submetida a 70ºC, diminuindo essa temperatura, após seu isolamento, para 30ºC. Considerando que a espessura dessa placa é de 5 cm, qual o taxa de transferência de calor, se a área de isolamento corresponde a 10 m²?
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1. 
R= 280 W
Resposta correta
5. Pergunta 5
/1,25
Admita transferência de calor por condução unidimensional, sem geração interna de calor, em regime estacionário, em uma placa plana de espessura de 30 cm que possua condutividade térmica 40 W.m−1.ºC−1. Para cada caso da tabela que se segue, determine a grandeza que ainda desconhecida.
Transferência de Calor 01.PNG
Assinale a alternativa INCORRETA:
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1. 
R= B = 2000 W/m² e J = 100 K/m
Resposta correta
6. Pergunta 6
/1,25
Uma tubulação de aço inoxidável (k = 19 W.m−1.ºC−1), de 1,0 cm de diâmetro interno e 1,5 cm de diâmetro externo é revestida com 3,0 cm de um isolante cuja condutividade térmica é k = 0,02 W.m−1.ºC−1. Determine o fluxo de calor por condução unidimensional para cada metro desta tubulação, admitindo que a temperatura interna é de 90ºC e a externa é de 30ºC:
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1. 
R= 4,7 W/m
Resposta correta
7. Pergunta 7
/1,25
Uma condução de calor em uma parede se processa sob regime permanente considerada unidimensional, sem geração de calor, com uma distribuição de temperatura igual a  Considere que a área da parede é de 20 m2, espessura é 30 cm, com condutividade térmica 5 W.m−1.ºC−1. Sabendo que a temperatura interna da parede é de 170ºC e a temperatura externa da parede é de 20ºC, determine os valores de a, b e c na equação de distribuição de temperatura, admitindo ainda que a taxa de transferência de calor é de 200 kW:
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R= 170ºC, b = -500 ºC/m, c = 0
Resposta correta
1. 
8. Pergunta 8
/1,25
Uma tubulação de 25 cm de diâmetro e 10 m de comprimento sob o solo a uma profundidade de 50 cm. O solo apresenta uma temperatura em sua superfície correspondente a 25ºC e a parede da tubulação uma temperatura de 90ºC. Considerando que a condutividade térmica deste solo é de aproximadamente 0,75 W.m−1.ºC−1, estime o calor que se esvai da tubulação (Dica: consulte a Tabela 1.3 do livro texto, (Souza, 2016):
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1. 
R= 1,47 kW
Resposta correta
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