Questão 5

Prévia do material em texto

Questão 1/10 - Transferência de Calor 
Podemos definir aleta como uma superfície estendida usada especificamente para aumentar a taxa 
de transferência de calor entre um sólido e um fluido adjacente. Portanto, o objetivo do uso de aletas 
é aumentar a taxa de transferência de calor. Como ocorre esta transferência de calor? 
Nota: 0.0 
 
A Ocorre por condução na parte sólida da aleta e por convecção entre a superfície da aleta e o fluido adjacente. 
Conforme Aula 04, Material de Apoio, página 03: 
 
Ocorre por condução na parte sólida da aleta e por convecção entre a superfície da aleta e o fluido adjacente. 
 
B Ocorre por convecção na parte sólida da aleta e por condução entre a superfície da aleta e o fluido adjacente. 
 
C Ocorre por condução na parte sólida da aleta e por radiação entre a superfície da aleta e o fluido adjacente. 
 
D Ocorre por radiação na parte sólida da aleta e por convecção entre a superfície da aleta e o fluido adjacente. 
 
Questão 2/10 - 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: 0.0 
 
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. 
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 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: 0.0 
 
A q = 49379 W 
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 
Determinar a quantidade de calor transferida em regime permanente através de uma 
tubulação de aço inoxidável AISI 316, com 1 ” de raio interno , 1,5mm de espessura de parede , 
com revestimento externo de fibra de vidro de espessura 12mm , sabendo que internamente 
circula vapor a 127°C e externamente a temperatura média é de 27°C. Considerar comprimento 
do tubo de 5 m. 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q = - 33,112 kW 
 
B q = - 331,12 kW 
 
C q = - 33,112 W 
 
D q = - 331,12 W 
Segundo Aula Tórica 2 , Tema 5: 
 
 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
Uma parede plana composta de uma camada interna de azulejo acústico de espessura 3,5mm, 
seguida de bloco de concreto de tres furos ovais, de areia e brita com 20cm de espessura, e 
reboco externo de cimento e areia de 10mm. Determinar o fluxo de calor unidirecional que 
passa por esta parede, sabendo que a temperatura externa média é de 30ºC e a interna é 
mantida a 24ºC. 
 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q' = 2188 W/m2 
 
B q' = 218,8 W/m2 
 
C q' = 21,88 W/m2 
Aplicando a Lei de Fourier da condução para paredes compostas, Tema 4 Aula 2: 
 
 
 
D q' = 2,188 W/m2 
 
Questão 6/10 - Transferência de Calor 
Determinar o fluxo de calor transferida por convecção de um fluido para a superfície de um 
sólido, sabendo que a temperatura do fluido à montante da superfície é de 65°C e a 
temperatura da superfície do sólido é mantida a 40°C. Considerar o coeficiente de 
transferência de calor por convecção como 14,4 W/m2K. 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q' = - 36 W/m2 
 
B q' = - 360 W/m2 
Aplicando a Lei de Newton da Convecção, Tema 4 Aula 1: 
 
q' = - 360 W/m2 
 
C q' = - 3600 W/m2 
 
D q' = - 36000 W/m2 
 
Questão 7/10 - Transferência de Calor 
Independentemente da natureza do processo de transferência de calor por convecção, quando um 
fluido está em contato com a superfície de um sólido com temperatura diferente desse fluido, a 
equação apropriada para a taxa de transferência possui a forma: 
dq = h. A. ∫∫dT que integrada fica q = h. A. (TS - T∞∞). 
onde: q é a quantidade de calor transferida por convecção (W); h corresponde ao coeficiente de 
transferência de calor por convecção (W/m2 .K); A é a área da superfície de troca térmica (m2 ); TS é a 
temperatura da superfície de troca térmica (K); e T∞∞ a temperatura do fluido à montante da área 
superficial de troca térmica (K). 
Esta equação representa qual lei de transferência de calor? 
Nota: 0.0 
 
A Lei de Carnot da convecção. 
 
B Lei de Stefan-Boltzmann da convecção. 
 
C Lei de Newton da convecção. 
Conforme aula 1, tema 4: 
 
Lei de Newton da convecção. 
 
D Lei de Fourier da convecção. 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
Com relação à Lei de Fourier da condução, mantendo os valores de ΔΔT e ΔΔx constantes , qx irá 
variar de forma diretamente proporcional à A (aumentando A, qx aumentará). De modo análogo, 
mantendo A e ΔΔx constantes, qx variará de forma diretamente proporcional à ΔΔT (quanto maior 
ΔΔT, maior será qx). Entretanto, mantendo ΔΔT e A constantes, qx irá variar inversamente com ΔΔx 
(quanto maior for ΔΔx, menor será qx). 
Assim, podemos afirmar que: 
 
Em que: qx = quantidade de calor transferido por condução (W); αα= relação de proporcionalidade; A 
= área da seção transversal (m2 ); ΔΔT = variação da temperatura entre as faces (K); ΔΔx = variação da 
distância ao longo do eixo x (m). 
Essa proporcionalidade está diretamente relacionada com a capacidade que o meio tem de transferir 
calor. 
Dessa forma, podemos reescrever a equação anterior, ficando: 
 
 
Qual o nome da constante de proporcionalidade k e o que representa? 
Nota: 0.0 
 
A Convexibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por 
condução. 
 
B Condutibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por 
convecção. 
 
C Convexibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor porconvecção. 
 
D Condutibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por 
condução. 
Conforme Aula 2, Tema 1, pgs 5 e 6 do Material de Leitura: 
 
k é a condutibilidade térmica dada em W/mK e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir 
calor por condução. 
 
Questão 9/10 - Transferência de Calor 
Determinar o fluxo de calor e o coeficiente de transferência de calor por convecção, para a ebulição 
da água em um Boiler de aço inox esmerilhado e polido, sabendo que a água está a 107°C e a 
temperatura da superfície do sólido está a 125°C. 
 
 
 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q/A = 6136 W/m2 e h = 340, 89 W/m2K 
 
B q/A = 613600 W/m2 e h = 34089 W/m2K 
 
 
C q/A = 6136000 W/m2 e h = 340890 W/m2K 
 
D q/A = 61360000 W/m2 e h = 3408900 W/m2K 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
A transferência de calor por convecção está associada à troca de energia entre uma superfície e um 
fluido adjacente, no qual está concentrada uma pequena camada de efeitos viscosos importantes. A 
quantidade de calor transferida depende bastante do movimento do fluido no 4 interior dessa 
camada, sendo determinada principalmente pela sua espessura. Como se chama esta camada? 
Nota: 0.0 
 
A Camada Laminar 
 
B Camada Turbulenta 
 
C Camada de Transição 
 
D Camada Limite 
Conforme Aula 3, Material de Leitura, Tema 1, pg.3 e 4: 
 
A transferência de calor por convecção está associada à troca de energia entre uma superfície e um fluido adjacente, no qual está 
concentrada uma pequena camada de efeitos viscosos importantes, chamada camada limite. A quantidade de calor transferida depende 
bastante do movimento do fluido no 4 interior dessa camada limite, sendo determinada principalmente pela sua espessura.