Processos de Transferência de Calor (EMC11) Avaliação II (UNIASSELVI)

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Disciplina: Processos de Transferência de Calor (EMC11) 
Avaliação: Avaliação II - Individual ( Cod.:670123) ( peso.:1,50) 
Prova: 31046382 
Nota da Prova: 10,00 
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do 
elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas 
fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos 
inserir informações adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com 
base neste conceito, analise a condução de calor unidimensional sem geração em regime 
permanente na parede ilustrada e avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas: 
 
I- Em x=0, temos duas condições de contorno definidas, uma de 1ª espécie e outra de 2ª 
espécie, que permitem determinar a temperatura da parede em x=L. 
 
PORQUE 
 
II- Especificar duas condições de contorno na mesma superfície (x=0) resultará em uma 
solução única para a equação da distribuição de temperatura pela espessura da parede, 
T(x), que poderá ser usada para determinar a temperatura da parede em x=L. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
 a) As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta 
da asserção I. 
 b) A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira. 
 c) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta 
da asserção I. 
 d) A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira. 
 
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2. A condução de calor unidimensional em determinada geometria significa que a condução 
de calor é predominantemente em uma direção, sendo desprezível nas outras. Aplicando o 
balanço de energia no elemento fino de uma parede plana durante um pequeno intervalo 
de tempo, deduzimos várias equações oriundas da equação de Fourier-Biot, que podem ser 
aplicadas para fenômenos de condução de calor unidimensional, com ou sem geração de 
calor interna, condutividade térmica (k) constante e no estado transiente e estado 
permanente. Com base nestas possibilidades, faça uma análise das equações apresentadas 
e associe os itens, utilizando o código a seguir: 
 
I- Equação de Poisson, aplicada à condução de calor unidimensional, com geração de calor 
interna, condutividade térmica constante em estado permanente. 
II- Equação de Laplace, aplicada à condução de calor unidimensional, sem geração de calor 
interna, condutividade térmica constante em estado permanente. 
III- Equação de Fourier da difusão de calor, aplicada à condução de calor unidimensional, 
sem geração de calor interna, condutividade térmica constante em estado transiente. 
 
 a) I - II - III. 
 b) II - III - I. 
 c) II - I - III. 
 d) III - I - II. 
 
3. A equação geral da condução de calor é baseada em uma vasta evidência experimental e 
sua dedução é feita a partir de um balanço de energia em um elemento infinitesimal de 
volume, geralmente em coordenadas retangulares, cilíndricas e esféricas. Com base nos 
termos da equação geral da condução de calor, analise as sentenças a seguir: 
 
I- O termo 'g' da equação geral da condução de calor é a geração de calor interna por 
unidade de volume. 
II- O termo de geração de calor só está presente na equação geral da condução de calor 
quando o fenômeno ocorre em estado (regime) transiente. 
III- Na maioria das aplicações práticas da condução de calor, a condutividade térmica (k) do 
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material pode ser assumida como um valor constante. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Somente a sentença III está correta. 
 b) As sentenças I e III estão corretas. 
 c) As sentenças I e II estão corretas. 
 d) Somente a sentença II está correta. 
 
4. A condução de calor unidimensional em determinada geometria significa que a condução 
de calor é predominantemente em uma direção, sendo desprezível nas outras. Aplicando o 
balanço de energia no elemento fino de uma parede plana durante um pequeno intervalo 
de tempo, deduzimos várias equações oriundas da equação de Fourier-Biot, que podem ser 
aplicadas para fenômenos de condução de calor unidimensional, com ou sem geração de 
calor interna, condutividade térmica (k) constante e no estado transiente e estado 
permanente. Com base nestas possibilidades, faça uma análise das equações apresentadas 
e associe os itens, utilizando o código a seguir: 
 
I- Equação de Poisson, aplicada à condução de calor unidimensional, com geração de calor 
interna, condutividade térmica constante em estado permanente. 
II- Equação de Laplace, aplicada à condução de calor unidimensional, sem geração de calor 
interna, condutividade térmica constante em estado permanente. 
III- Equação de Fourier-Biot, aplicada à condução de calor unidimensional, com geração de 
calor interna, condutividade térmica constante em estado transiente. 
 
 a) II - III - I. 
 b) I - II - III. 
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 c) III - II - I. 
 d) III - I - II. 
 
5. A difusividade térmica é uma razão entre a condutividade térmica do material e a sua 
capacidade térmica por volume (produto da densidade e o calor específico do material). 
Considere dois materiais diferentes, "A" e "B". A razão das condutividades térmicas, 
densidades e calores específicos dos materiais está indicada na figura a seguir. Com base 
nestas informações, qual é a razão entre as difusividades térmicas dos materiais "A" e "B"? 
 
 a) 6,32. 
 b) 0,03. 
 c) 8,89. 
 d) 0,06. 
 
6. A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do 
elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas 
fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos 
inserir informações adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com 
base neste conceito, analise a condução de calor unidimensional sem geração em regime 
permanente na parede ilustrada e avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas: 
 
I- Em x=0, temos apenas uma condição de contorno definida, sendo esta condição de 
contorno de 1ª espécie ou de temperatura conhecida. 
 
PORQUE 
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II- O fluxo conhecido de 40W/cm² não pode ser especificado na mesma fronteira para que a 
equação da distribuição de temperatura pela espessura da parede, T(x), possa ser 
determinada. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 
 a) A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira. 
 b) As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta 
da asserção I. 
 c) A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira. 
 d) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa corretada asserção I. 
 
7. A equação geral da condução de calor é baseada em uma vasta evidência experimental e 
sua dedução é feita a partir de um balanço de energia em um elemento infinitesimal de 
volume, geralmente em coordenadas retangulares, cilíndricas e esféricas. Com base nos 
termos da equação geral da condução de calor, analise as sentenças a seguir: 
 
I- O termo 'alfa' da equação geral da condução de calor é a difusividade térmica. 
II- O termo 'g' da equação geral da condução de calor é a geração de calor interna por 
unidade de volume. 
III- O termo de geração de calor só está presente na equação geral da condução de calor 
quando o fenômeno ocorre em estado (regime) permanente. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Somente a sentença II está correta. 
 b) Somente a sentença III está correta. 
 c) As sentenças I e II estão corretas. 
 d) As sentenças I e III estão corretas. 
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8. A difusividade térmica é uma razão entre a condutividade térmica do material e a sua 
capacidade térmica por volume (produto da densidade e o calor específico do material). 
Considere dois materiais diferentes, "A" e "B". A razão das condutividades térmicas, 
densidades e calores específicos dos materiais está indicada na figura a seguir. Com base 
nestas informações, qual é a razão entre as difusividades térmicas dos materiais "A" e "B"? 
 
 a) 0,14. 
 b) 1,7. 
 c) 0,86. 
 d) 2,1. 
 
9. A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do 
elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas 
fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos 
inserir informações adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com 
base neste conceito, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) As condições de contorno são úteis para encontrar a solução particular do problema de 
condução de calor, expresso na equação da distribuição de temperatura. 
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em 
estado (regime) transiente gera uma constante de integração para o termo transiente da 
equação, geralmente especificado pela condição inicial do problema (temperatura no 
tempo igual a zero). 
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em 
estado (regime) transiente não gera constantes de integração (C1 e C2) para a direção do 
sistema de coordenadas geométricas na equação da distribuição de temperatura. 
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Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) F - F - V. 
 b) V - F - F. 
 c) V - V - F. 
 d) F - V - F. 
 
10. A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do 
elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas 
fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos 
inserir informações adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com 
base neste conceito, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Informações relacionadas a condições de contorno na superfície do problema podem 
ser temperatura conhecida ou fluxo de calor conhecido. 
( ) Condições de contorno são expressões matemáticas que estabelecem as condições 
térmicas nas fronteiras do sistema em análise. 
( ) O processo de integração da equação geral da condução de calor unidimensional em 
estado (regime) permanente gera apenas uma constante de integração (C1). 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) V - F - F. 
 b) F - V - V. 
 c) F - F - V. 
 d) V - V - F. 
 
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