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1. 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). a) III - II - I. b) I - III - II. c) I - II - III. d) II - I - III. 2. Um dos mecanismos de transferência de calor é a radiação. Este tipo de mecanismo difere da condução e da convecção em alguns aspectos fundamentais. Sobre a transferência de calor por radiação, analise as sentenças a seguir: I- Radiação é um fenômeno volumétrico, em que todos os sólidos, os líquidos e os gases emitem, absorvem ou transmitem radiação a diferentes graus. II- Para os sólidos opacos, a radiação pode ser analisada como um fenômeno de superfície, visto que a radiação emitida no interior desses corpos não consegue atingir a superfície, sendo que a radiação que incide sobre o corpo é absorvida apenas na camada superficial. III- A radiação real emitida por um corpo é sempre maior que a radiação emitida por um outro corpo à mesma temperatura. Assinale a alternativa CORRETA: a) Somente a sentença III está correta. b) As sentenças I e II estão corretas. c) Somente a sentença I está correta. d) As sentenças II e III estão corretas. 3. 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 em gases. II- Convecção natural em líquidos. III- Convecção forçada. ( ) É o tipo de mecanismo com os menores valores de coeficiente de transferência de calor por convecção (h). ( ) É o tipo de mecanismo cujo coeficiente de transferência de calor por convecção (h) é aumentado devido a fatores externos atuantes sobre o fluido. ( ) É o tipo de mecanismo em que as características do fluido, como a densidade maior, aumentam o valor do coeficiente de transferência de calor por convecção (h). Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) I - III - II. b) II - III - I. c) II - I - III. d) III - I - II. 4. Sobre os valores de k dos materiais, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Condutor térmico. II- Isolante térmico. III- Alta densidade. IV- Baixa densidade. ( ) Alta condutividade térmica. ( ) Maior condutividade. ( ) Menor condutividade. ( ) Baixa condutividade térmica. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) I - III - IV - II. b) II - III - IV - I. c) III - I - II - IV. d) I - IV - III - II. 5. Para a modelagem matemática do fenômeno da convecção de calor, é comum utilizar alguns parâmetros adimensionais, que geralmente são nomeados em homenagem ao cientista que desenvolveu a teoria ou experimentos associados. Sobre os parâmetros adimensionais usados em correlações empíricas da transferência de calor por convecção, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Número de Nusselt (Nu). II- Número de Prandtl (Pr). III- Número de Reynolds (Re). a) III - I - II. b) II - III - I. c) I - III - II. d) II - I - III. 6. A resistência térmica à transmissão de calor por convecção é um parâmetro importante para o cálculo da taxa de transferência de calor em mecanismos combinados, por exemplo, que envolvam condução e convecção. A analogia para definir a resistência térmica por convecção é similar à utilizada para definir a resistência térmica por condução. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Quanto maior a resistência térmica por convecção, menor a taxa de transferência de calor por um cilindro oco. ( ) Quanto maior o diâmetro externo de um cilindro oco, maior a resistência térmica por convecção externa. ( ) Uma forma de reduzir a resistência térmica por convecção externa em um cilindro é aumentar a sua área superficial externa. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) F - V - F. b) V - V - F. c) V - F - V. d) F - F - V. 7. Em relação aos diferentes processos de transferência de calor, que são referidos como 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. ( ) 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. ( ) Quando a transferência de energia ocorrer entre uma superfície e um fluido em movimento em virtude da diferença de temperatura entre eles. ( ) Quando, na ausência de um meio interveniente, existe uma troca líquida de energia (emitida na forma de ondas eletromagnéticas) entre duas superfícies a diferentes temperaturas. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) II - I - III. b) II - III - I. c) III - I - II. d) I - II - III. 8. 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 a 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: a) V - F - V - F. b) F - F - V - V. c) F - F - F - V. d) V - V - V - F. 9. A resistência térmica à transmissão de calor por condução depende da geometria do sistema. Usando a Lei de Fourier e a analogia com a Lei de Ohm, podemos definir a equação de resistência térmica para geometrias cartesianas, cilíndricas e esféricas. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Quanto maior a resistência térmica, maior a taxa de transferência de calor por uma parede plana. ( ) Para o cálculo de resistência térmica total de uma associação de paredes planas configuradas em série, basta somar as resistências individuais de cada parede da associação. ( ) Uma forma de aumentar a resistência térmica de uma parede plana é reduzir a sua espessura. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) F - F - V. b) F - V - F. c) V - F - V. d) V - V - F. 10. Para a modelagem matemática do fenômeno da convecção de calor, é comum utilizar alguns parâmetros adimensionais, que geralmente são nomeados em homenagem ao cientista que desenvolveu a teoria ou experimentos associados. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O número de Prandtl (Pr) é um dos parâmetros adimensionais utilizados em várias correlações empíricas da convecção de calor. ( ) O número de Reynolds (Re) relaciona as forças de inércia e as forças viscosas no escoamento de um fluido. ( ) O número de Prandtl (Pr) e o número de Reynolds (Re) são definidos na unidade m²/s no Sistema Internacional. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) F - V - F. b) F - F - V. c) V - F - V. d) V - V - F.
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