Questão 4

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Questão 1/10 - Transferência de Calor 
Todo o estudo de Transferência de Calor está fundamentado nos tipos de condução de calor em 
função dos meios pelos quais haverá este trânsito. Assim, para começar os estudos é fundamental 
saber conceituar o que vem a ser o calor. 
Tomando como base os estudos da termodinâmica, teremos que o calor é definido como: 
Nota: 10.0 
 
A A diferença de temperatura que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança. 
 
B A energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança. 
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Conforme Anexo 1, Tema 1 , Transparência 7 da Aula 1: 
 
O calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança. 
 
C A temperatura em trânsito, em virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança, no espaço 
 
D A energia térmica em trânsito, em virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança, no espaço 
 
Questão 2/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor transferida em regime permanente por meio de uma 
parede de 15 cm de espessura e 40m2 de Área de seção transversal, cuja face externa está a 
uma temperatura média de 30°C e cuja face interna deve ser mantida a uma temperatura 
constante de 24°C. Dados: kparede = 0,71 W/mK. 
 
 
 
Nota: 10.0 
 
A q = 113,6 W 
 
B q = 1136 W 
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Aplicando a Lei de Fourier da condução, conforme Tema 3 da Aula 1, teremos que: 
 
q = 1136 W 
 
C q = 113,6 kW 
 
D q = 1136 kW 
 
Questão 3/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor em regime permanente através de uma tubulação de aço do 
tipo AISI 304, com raio interno de 2”, espessura de parede de 3mm e comprimento 5m, sabendo 
que internamente circula fluido a 24°C e sabendo que a temperatura ambiente média é de 
30°C. 
 
 1" = 25,4 .10-
3m 
 
Nota: 10.0 
 
A q = 49379 W 
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Aplicando a Lei de Fourier para sistemas radiais, Tema 5 Aula 2: 
 
 
 
B q = 4937,9 W 
 
C q = 493,79 W 
 
D q = 49,379 W 
 
Questão 4/10 - Transferência de Calor 
Sempre é importante, em especial para laboratórios de controle de qualidade, manter uma 
temperatura interna mais adequada aos equipamentos e funcionários. Então, normalmente, se busca 
nas construções uma composição de paredes que permita um bom isolamento térmico. Os 
componentes selecionados são isolantes térmicos e se busca uma troca de calor mínima do sistema 
com as vizinhanças, usando a Lei de Fourier aplicada a paredes compostas para fazer a determinação 
do fluxo de calor por metro quadrado de parede: 
 
˙qq˙ = ΔΔT / [(ΔΔxA/kA + ΔΔxB/kB)] 
 
Os materiais destes componentes de parede são selecionados em função de suas condutividades 
térmicas, como as tabeladas abaixo. 
 
 
 
 
Considerando que uma parede de um laboratório de controle de qualidade é composta de uma 
camada interna de azulejo de 19mm de espessura e camada externa de bloco de concreto com 2 
furos retangulares de 20cm de espessura. Qual será o fluxo de calor unidirecional que passa por esta 
parede, sabendo que a temperatura externa média é de 28ºC e a temperatura interna média deve 
ser mantida a 21ºC ? 
Nota: 10.0 
 
A ˙qq˙ = 137,4 kW 
 
B ˙qq˙ = 13,74 kW 
 
C ˙qq˙ = 137,4W 
 
D ˙qq˙ = 13,74W 
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Conforme Aula 2, Tema 4: 
 
˙qq˙= (301-294) / [(0,019/0,058) + (0,2/1,1)] 
 
˙qq˙ = 13,74 W 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
A vida existe em nosso planeta porque há transferência de calor do Sol para a Terra. O primeiro 
grande salto da humanidade ocorreu quando dominamos a tecnologia do fogo, usando-o para assar 
alimentos e aquecer cavernas – utilizando novamente a transferência de calor. A Revolução Industrial 
ocorrida entre 1760 e 1870 na Inglaterra e depois estendida para a Europa e o resto do mundo só 
aconteceu pelo uso da transferência de calor em máquinas a vapor para mover teares. 
Posteriormente, essa revolução foi impulsionada usando a transferência de calor para a fundição do 
aço, a invenção do motor a explosão e da locomotiva a vapor. Hoje, a transferência de calor está 
presente em todos os processos industriais, tanto nos equipamentos quanto no conforto térmico dos 
trabalhadores. 
Em termos conceituais, qual a relação entre o calor e a transferência de calor? 
Nota: 10.0 
 
A Calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança e, portanto, a 
transferência de calor é a energia térmica em trânsito, em virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua 
vizinhança, no espaço. 
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Segundo anexo 1 , tema 1 da aula 1 
 
Calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança e a transferência de calor é a energia 
térmica em trânsito, em virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança, no espaço. 
 
B Calor é a energia térmica em trânsito que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança e, 
portanto, a transferência de calor é a energia que existe em virtude da diferença de temperatura entre um sistema e sua 
vizinhança, no espaço. 
 
C Calor é a energia que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança e, portanto, a 
transferência de calor é a energia térmica em trânsito, independentemente de qualquer diferença de temperatura entre um 
sistema e sua vizinhança, no espaço. 
 
D Calor é a energia térmica em trânsito que pode ser transferida por meio de interações de um sistema com a sua vizinhança e, 
portanto, a transferência de calor é a energia que existe, independentemente da diferença de temperatura entre um sistema e sua 
vizinhança, no espaço. 
 
Questão 6/10 - Transferência de Calor 
Trocadores de calor são equipamentos destinados a transferir calor de um fluido para outro, sendo 
que esses fluidos podem estar separados por uma parede sólida ou podem trocar calor diretamente 
entre si. São encontrados em várias funções na indústria e no cotidiano, tais como condicionadores 
de ar, refrigeradores, aquecedores, condensadores, evaporadores, secadores, torres de refrigeração, 
caldeiras e outros. 
Os trocadores podem ser classificados de acordo com o arranjo de escoamento e tipo de construção. 
Quanto ao tipo de escoamento, os trocadores podem ser: 
Nota: 10.0 
 
A Paralelos, opostos e tubulares. 
 
B Paralelos, opostos e cruzados. 
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Conforme Aula04, Material de Leitura, pg.09: 
 
Quanto ao tipo de escoamento, os trocadores podem ser: de correntes paralelas (os fluidos quente e frio escoam no mesmo sentido); de 
correntes opostas, contrárias ou de contracorrente (sentidos são opostos) ou, ainda, de correntes cruzadas (fluxos são perpendiculares). 
 
C Paralelos, opostos e helicoidais. 
 
D Paralelos, opostos e em feixe. 
 
Questão 7/10 - Transferência de Calor 
Considere os processos de transferência de calor por radiação na superfície de um corpo de radiação 
ideal, chamada de corpo negro. A radiação emitida por essa superfície tem sua origem na energia 
térmica da matéria. Essa energia é delimitada pela superfície e pela taxa na qual a energia é liberada 
por unidade de área (W/m2 ), sendo chamada de poder emissivo da superfície (E). 
 
 
Há um limite superior para o poder emissivo, o qual é determinado pela equação: 
 
 
Por essa equação, obtida experimentalmente em 1879, a potência total de emissão superficial de um 
corpo aquecido é diretamente proporcional à sua temperatura elevada à quarta potência. 
Qual é aLei que esta equação representa? 
Nota: 10.0 
 
A Lei de Newton da radiação. 
 
B Lei de Stefan-Boltzmann da radiação. 
Você acertou! 
Conforme Aula 01, Material de leitura, pg.8 : 
 
Lei de Stefan-Boltzmann da radiação. 
 
C Lei de Newton da convecção. 
 
D Lei de Stefan-Boltzmann da convecção. 
 
Questão 8/10 - Transferênciade Calor 
Uma parede plana composta de uma camada interna de compensado de madeira de 20mm, seguida 
de aglomerado de alta densidade de 12 mm de espessura, e madeira de lei de 10mm. Determinar a 
quantidade de calor unidirecional que passa por esta parede, sabendo que a temperatura externa 
média é de 32°C e a interna é mantida a 24°C e que a área de seção transversal da parede é de 60 m2. 
 
 
 
 
Nota: 10.0 
 
A q = 1600 W 
Você acertou! 
 
 
B q = 160 W 
 
C q = 16000 W 
 
D q = 160000 W 
 
Questão 9/10 - Transferência de Calor 
Uma tubulação de aço Inox do tipo AIS 304 de 26,9mm de diâmetro externo e 1,4mm de espessura de 
parede é revestido externamente com poliestireno expandido extrudado de pérolas moldadas com 
15mm de espessura. Sabendo que dentro do tubo circula nitrogênio líquido a -73°C e que o ambiente 
externo tem uma temperatura média anual de 25°C, determinar o fluxo de calor do ambiente externo 
para a tubulação. 
 
 
 
 
Nota: 10.0 
 
A 54,9 W/m2 
 
B 549 W/m2 
 
C 5490 W/m2 
 
D 5,49 W/m2 
Você acertou! 
 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
Determinar o fluxo de calor em regime permanente através de uma chapa de 5 mm de 
espessura de liga de alumínio de fundição 195, cuja face interna está a uma temperatura 
constante de 34°C e cuja face externa está a uma temperatura média de 20°C. 
 
 
 
 
Nota: 10.0 
 
A q' = - 470,4 kW/m2 
Você acertou! 
Aplicando a Lei de Fourier da Condução para paredes planas simples, Tema 4 Aula 2: 
 
q' = k . (ΔΔT/ΔΔx) 
 
q' = 168 . (-14/0,005) 
 
q' = -470400 W = - 470,4 kW/m2 
 
B q' = -47,04 kW/m2 
 
C q' = - 470,4 W/m2 
 
D q' = - 47,04 W/m2