Questão 2

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Questão 1/10 - Transferência de Calor 
É bastante usual vermos galpões industriais com paredes de chapas de aço galvanizado, que nada 
mais é que um aço com baixo teor de cromo. Como o aço é um metal, apresentará uma boa 
condutividade térmica, o que afetará o conforto térmico do ambiente de trabalho. 
Dá inclusive para estimar a quantidade de calor que uma parede de aço galvanizado transfere para 
este ambiente. 
Para isso é usada a Lei de Fourier, que, já na sua forma integrada, fica, considerando a parede simples 
: 
 
qx = k. A. (ΔΔT/ΔΔx) 
 
sendo que o k é obtido em tabelas como esta abaixo: 
 
 
Qual a quantidade de calor em regime permanente que é transferida através de uma parede de aço 
galvanizado de 80 mm de espessura e 100 m2 da área , sabendo que o ambiente interno está a 25oC e 
o ambiente externo está a 41oC ? 
Nota: 0.0 
 
A q = 754 kW 
Conforme procedimento de resolução do Caderno de Exercícios, Aula 2, Tema 4: 
 
qx = 37,7. 100. (16/0,08) 
 
qx = 754 kW 
 
B q = 754 W 
 
C q = 7,54 kW 
 
D q = 7,54 W 
 
Questão 2/10 - 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: 10.0 
 
A Camada Laminar 
 
B Camada Turbulenta 
 
C Camada de Transição 
 
D Camada Limite 
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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. 
 
Questão 3/10 - 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 4/10 - 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: 10.0 
 
A q' = 2188 W/m2 
 
B q' = 218,8 W/m2 
 
C q' = 21,88 W/m2 
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Aplicando a Lei de Fourier da condução para paredes compostas, Tema 4 Aula 2: 
 
 
 
D q' = 2,188 W/m2 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor emitida por radiação por um filamento de tungstênio de diâmetro 
de 0,036mm e comprimento 0,83m, sabendo que está a uma temperatura de 2.227°C. 
 
A = ππ . ϕϕ . L 
 
 
Nota: 10.0 
 
A 600 W 
 
B 60 W 
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C 6 W 
 
D 6000 W 
 
Questão 6/10 - 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: 10.0 
 
A q/A = 6136 W/m2 e h = 340, 89 W/m2K 
 
B q/A = 613600 W/m2 e h = 34089 W/m2K 
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C q/A = 6136000 W/m2 e h = 340890 W/m2K 
 
D q/A = 61360000 W/m2 e h = 3408900 W/m2K 
 
Questão 7/10 - 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 
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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 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
Independentemente da natureza deste processo de transferência de calor , 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: 
 
 
 
na qual: 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 da Transferência de Calor ? 
Nota: 10.0 
 
A Lei de Newton da convecção. 
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Conforme Aula 01, Material de Leitura, pgs 06 e 07: 
 
Esta á a equação da Lei de Newton da transferência de calor por convecção, 
 
B Lei de Fourier da convecção. 
 
C Lei de Newton da condução. 
 
D Lei de Fourier da 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 do tipo AISI 304 polido, sabendo que a água está a 102°C e a 
temperatura da superfície do sólido está a 117°C. 
 
 
 
 
 
Nota: 10.0 
 
A 309072 W/m2 e 20604,8 W/m2K 
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B 30907,2 W/m2 e 2060,48 W/m2K 
 
C 3090,72 W/m2 e 206,048 W/m2K 
 
D 309,072 W/m2 e 20,6048 W/m2K 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
A Lei de Fourier é empírica, isto é, ela é desenvolvida a partir de observações experimentais em vez 
de ser deduzida com base em princípios fundamentais. Nesse trabalho, Fourier deduziu e 
desenvolveu a solução da equação da condução do calor por meio de equações diferenciais parciais e 
séries trigonométricas, partindo de observações fenomenológicas. Mesmo ignorando as hipóteses da 
época a respeito do calor, descreveu um modelo físico que retratava sua propagação. Neste modelo, 
para se estabelecer a condição de variação linear da temperatura, o sistema deveria ter uma distância 
em x extremamente pequena (x →→ 0). Para essa distância, a variação da temperatura, embora seja 
também extremamente pequena (T →→ 0), será linear. Assim, temos a Lei de Fourier: 
 
 
Nesta expressão, o que a constante k representa? 
Nota: 10.0 
 
A Representa a a capacidade do meio de conduzir calor, chamada de constante de gradiente de temperatura. 
 
B Representa a capacidade do meio de conduzir calor, chamada de constante de convecção. 
 
C Representa a capacidade do meio de conduzir calor, chamada de constante de radiação. 
 
D Representa a capacidade do meio de conduzir calor,chamada de condutibilidade térmica. 
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Conforme Material de Leitura da Aula 2, Tema 1, pg.5: 
 
k é uma constante que representa a capacidade do meio de conduzir calor, chamada de condutibilidade térmica .