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Fenômenos de Transporte 
Prof.ª: Ana Carolina Borém 
 
 
Transferência de Calor - Condução 
 
1- A transferência de calor é a ciência que estuda os mecanismos físicos que 
fundamentam os tipos de processos (também chamados de modos) de transferência de 
calor: a condução, a convecção e a radiação térmica. A respeito dos modos de 
transferência de calor, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. A condução é um processo de transferência de calor que ocorre em um meio 
estacionário (apenas em materiais sólidos) quando existir uma diferença de temperatura 
nesse meio. 
II. A convecção ocorre entre a superfície de um meio estacionário e um fluido em 
movimento, a partir de uma diferença de temperatura entre os mesmos. 
III. A radiação térmica ocorre através de ondas eletromagnéticas, ou seja, não necessita 
de um meio material para ocorrer, sendo mais eficiente no vácuo. 
É correto o que se afirma em? Escolha uma: 
a. II, apenas. 
b. I, II e III. 
c. I e III, apenas. 
d. II e III, apenas. 
e. I e II, apenas. 
 
2- Na condução, é intuitivo pensarmos em movimentos atômicos e moleculares quando 
tratamos desse modo de transferência de calor. 
 
“A condução pode ser definida como a transferência de energia de partículas 
__________ energéticas para partículas __________ energéticas, devido a interações 
entre essas partículas. Chamamos de __________ de energia a transferência líquida 
de energia a partir do movimento molecular aleatório das moléculas.” 
Em sequência, as palavras que completam corretamente essas lacunas são: 
 
a. mais, menos, advecção. 
b. menos, mais, advecção. 
c. mais, menos, difusão. 
d. menos, mais, difusão. 
e. mais, menos, convecção. 
 
3- A partir da lei de Fourier, a condutividade térmica indica a taxa de energia que é 
transferida por difusão. Analise as afirmações abaixo e julgue-as como verdadeiras (V) 
ou falsas (F) 
 
( ) Para materiais isotrópicos, a condutividade térmica depende da direção da 
transferência. 
( ) Para um dado gradiente de temperatura, aumentando-se a condutividade térmica do 
material, aumenta-se o fluxo térmico por condução. 
( ) Comparativamente, sólidos tem valores de condutividade térmica maiores que os 
líquidos, que tem valores maiores que os gases. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. Escolha uma: 
 
a. F, F, V. 
b. V, F, F. 
c. F, V, F. 
d. V, V, V. 
e. F, V, V. 
Fenômenos de Transporte 
Prof.ª: Ana Carolina Borém 
 
 
4- Uma taxa de calor de 3 kW é conduzida através de um material isolante, utilizado em 
um forno industrial, com área de seção reta de 10 m2 e espessura de 2,5 cm. Se a 
temperatura da superfície interna é de 415ºC e a condutividade térmica do material é de 
0,02 W/m.K, qual a temperatura da superfície externa? (R: 40ºC) 
 
5- A condutividade térmica de uma folha de isolante de alumínio extrudado rígido é igual 
a 0,029 W/m.K . Para uma determinada aplicação, a diferença de temperaturas medida 
entre as superfícies de uma folha com 20 mm de espessura deste material é 10 K. Qual 
é a taxa de transferência de calor através de uma folha de isolante com dimensões 2m 
x 2m? (R: 58 W) 
 
6- A câmara de um freezer é um espaço cúbico com 2 m de lado. Considere o fundo 
como sendo perfeitamente isolado. Qual a espessura mínima requerida do isolante 
térmico a base de espuma de poliestireno (k= 0,030 W/m.K) que deve ser aplicado nas 
paredes do topo e das laterais do freezer, para garantir que a taxa que entra no mesmo 
seja inferior a 500 W, quando a suas superfícies interna e externa se encontram a -
10ºC e 35ºC, respectivamente? (R: 54 mm) 
 
7- O fluxo de calor através de uma placa de madeira com 50mm de espessura, cujas 
temperaturas das superfícies interna e externa são de 40 e 20o C, respectivamente, foi 
determinado e é igual a 40 W/m 2. Qual a condutividade térmica da madeira? (R: 0,1 
W/mºC) 
 
Transferência de Calor - Convecção 
 
1- O modo de transferência de calor por convecção ocorre entre a superfície de um 
meio estacionário e um fluido em movimento, a partir de uma diferença de temperatura 
entre os mesmos. Existem dois mecanismos de transferência de energia envolvidos na 
convecção de calor. O primeiro é o mecanismo de transferência de energia que ocorre 
devido ao movimento atômico e molecular aleatório das partículas de fluido, 
considerando-se o movimento microscópico das partículas de fluido. O segundo é o 
mecanismo de transferência de energia que ocorre devido ao movimento global do 
fluido, ou seja, considerando-se o movimento macroscópico do fluido. 
Com base no texto, assinale a alternativa que apresenta os dois tipos de mecanismos 
de transferência de energia envolvidos na convecção de calor. Escolha uma: 
 
a. Advecção e camada-limite. 
b. Difusão e advecção. 
c. Advecção e convecção. 
d. Camada-limite e difusão. 
e. Difusão e condução. 
 
2- Normalmente, temos que a energia transferida por convecção é a energia 
__________, ou seja, a energia interna do fluido. Todavia, existem processos de 
convecção em que a energia transferida é a energia __________, que é responsável 
pela mudança de __________ do fluido. 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. Escolha uma: 
 
a. Difusiva, advectiva, temperatura. 
b. Difusiva, advectiva, fase. 
c. Sensível, latente, fase. 
d. Latente, sensível, fase. 
e. Sensível, latente, temperatura. 
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3- Existem diversos parâmetros adimensionais utilizados em fenômenos de transporte. 
Por exemplo, para a mecânica dos fluidos, o parâmetro mais importante é o número de 
Reynolds. 
Analise as afirmações a seguir e julgue-as como verdadeiras (V) ou falsas (F). 
( ) O número de Nusselt é um parâmetro adimensional muito utilizado para 
determinarmos o coeficiente de transferência de calor por convecção. 
( ) Se o número de Nusselt for igual a um, significa que temos somente transferência 
de calor por condução ocorrendo, ou seja, o fluido está estacionário. 
( ) O número de Prandtl é um parâmetro adimensional muito utilizado para 
determinarmos a relação da espessura das camadas-limite térmica e de velocidade. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. Escolha uma: 
 
a. V, F, F. 
b. V, V, V. 
c. V, F, V. 
d. F, V, F. 
e. F, V, V. 
 
 
4- A superfície de uma placa de aço é mantida a uma temperatura de 150ºC. Uma 
corrente de ar é soprada por um ventilador e passa por sobre a superfície da placa. 
Sabendo que o ar se encontra a uma temperatura de 25ºC e considerando um 
coeficiente de troca de calor por convecção de 150 W/m2.K. O fluxo de calor removido 
da placa é de? (R: 18750 W/m2) 
 
5- A superfície externa das paredes de um forno industrial possui uma área de 8 m2 e é 
mantida a uma temperatura de 150ºC, enquanto que o ar externo do ambiente se 
encontra a uma temperatura de 25ºC. 
Considerando um coeficiente de troca de calor por convecção de 50 W/m2.K, a taxa de 
calor trocado por convecção entre as paredes do forno e o ar é de? (R: 50 kW) 
 
6- Uma parede de 0,3m de espessura é feita de um material que tem uma 
condutibilidade térmica de 0,75 kcal/h m ºC. O calor transmitido por condução, por 
unidade de tempo, através dessa parede deve ser reduzido colocando-se sobre um lado 
uma camada de material isolante com uma condutibilidade térmica média de 0,3 kcal/h 
m ºC. Admitindo que a temperatura das superfícies externa da parede composta é de 
40ºC, a temperatura do ar externo é de 35ºC e o coeficiente convectivo, igual a 320 kcal/ 
h m2 K, calcule a espessura do material isolante colocado para garantir o fluxo de calor 
projetado. A temperatura entre as paredes é igual a 504°C (R: 8,8 cm)