Questão 3

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Questão 1/10 - 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. 
Você acertou! 
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 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 
Uma aleta circular de liga de alumínio puro é montada em um tubo aquecido de 1’’ de raio externo. A 
aleta tem espessura constante de 0,5mm e um raio externo de 25,4mm. Considerando que a 
temperatura da parede do tubo está a 127°C, determinar o calor perdido pela aleta, sabendo que o ar 
ambiente está a 27°C e tem h=24W/m2. 
 
1” = 25,4. 10-3 m 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q = 1,852 W 
 
B q = 18,52 W 
Conforme Aula 4, Tema 1 e Aula Prática 3 
 
 
 
C q = 185,2 W 
 
D q = 1852 W 
 
Questão 4/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor por radiação emitida por uma parede de concreto de 30m2 de área 
superficial, sabendo que está a uma temperatura média de 35°C. Usar a tabela abaixo para obter a 
emissividade do concreto. 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A 13,85 kW 
Resposta: Conforme Aula 1, Tema 5 e Aula Prática 1 
 
Primeiro ajustamos as unidades: 35°C = 308K 
Segundo obtém da tabela a emissividade do concreto: 
Formulário: Lei de Stefan-Boltzmann da radiação: 
 
 
 
 
B 1,385 kW 
 
C 138,5 kW 
 
D 0,1385 kW 
 
Questão 5/10 - 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: 0.0 
 
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. 
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 6/10 - 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 7/10 - Transferência de Calor 
Quando um fluido for aquecido ou resfriado, a variação de massa específica e o empuxo produzem 
uma circulação natural de acordo com a qual o fluido se move ao longo da superfície sólida. O 
empuxo ocorre devido à presença combinada de um gradiente de densidade no fluido e de uma 
força de corpo proporcional à densidade. Assim, o movimento do fluido resulta da troca térmica. 
Este fluxo do fluido é definido como: 
Nota: 0.0 
 
A Convecção Natural. 
Convecção natural ou convecção livre é o processo no qual o movimento do fluido resulta da troca térmica. Quando um fluido for 
aquecido ou resfriado, a variação de massa específica e o empuxo produzem uma circulação natural de acordo com a qual o fluido se move 
ao longo da superfície sólida. O empuxo ocorre devido à presença combinada de um gradiente de densidade no fluido e de uma força de 
corpo proporcional à densidade. 
 
B Convecção Forçada. 
 
C Convecção Plana. 
 
D Convecção Radial 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
Determinar a quantidade de calor transferida em regime permanente através de uma 
tubulação de aço carbono-manganês-silício, com 1 ” de raio interno , 1,5mm de espessura de 
parede (e1), com revestimento externo de fibra de vidro de espessura 20mm (e2), sabendo que 
internamente circula vapor a 127°C e externamente a temperatura média é de 30°C. 
Considerar comprimento do tubo de 6 m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q = - 24998 W 
 
B q = -2499,8W 
 
C q = -249,98 W 
Aplicando a Lei de Fourier para condução radial de paredes compostas, Tema 5 Aula 2: 
 
 
 
D q = - 24,998 W 
 
Questão 9/10 - 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 calortransferida depende bastante do movimento do fluido no 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. 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
Uma parede plana é composta de uma camada interna de azulejo acústico de 5mm de 
espessura e camada externa de bloco de concreto com furos retangulares preenchidos de 
20mm de espessura. Determinar o fluxo de calor unidirecional que passa por esta parede, 
sabendo que a temperatura externa média é de 27ºC e a interna é mantida a 21ºC. 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q' = 50,2 W/m2 
Conforme Aula 2, Tema 4, pg 11 Material de Leitura: 
 
 
 
B q' = 502 W/m2 
 
C q' = 50,2 kW/m2 
 
D q' = 502 kW/m2