Questão 1 3

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Questão 1/10 - Transferência de Calor 
Determinar o calor transferido por radiação para dois retângulos perpendiculares, com aresta 
comum, sabendo que o retângulo j tem a aresta Z = 350mm, que o retângulo i tem aresta Y = 500mm 
e que ambos tem aresta X= 750mm. Considerar a temperatura Ti = 98°C, a temperatura Tj = 117°C e 
ambos como corpos negros, sem nenhuma outra radiação presente. 
 qij = F.Ai.s. (Ti4- Tj4) qji = F.Aj.s. (Tj4- Ti4) 
 
 
Nota: 0.0 
 
A qij = -1113 W qji = 779 W 
 
B qij = -111,3 W qji = 77,9 W 
 
C qij = -11,13 W qji = 7,79 W 
 
 
D qij = -1,113 W qji = 0,779 W 
 
Questão 2/10 - Transferência de Calor 
As paredes interna e externa de um forno mufla tem temperaturas T1=430°C e T3=50°C, tendo 
emissividades e1=0,15 e e3=0,65. O espaço interno entre as paredes é preenchido com lã de rocha. 
Considerando que a lã de rocha seja transparente à radiação térmica, calcular o fluxo de calor 
transferido por radiação sem blindagem de radiação. 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q/A = 1836,29 W/m2 
 
 
B q/A = 183,629 W/m2 
 
C q/A = 18,3629 W/m2 
 
D q/A = 18362,9 W/m2 
 
Questão 3/10 - Transferência de Calor 
O conforto térmico é um conceito subjetivo, determinado pelas condições de temperatura e umidade 
que proporcionam bem-estar aos seres humanos. Essa noção pode ser estendida, em ambientas de 
produção industrial, para os equipamentos e as instalações. Porém, o foco da noção de conforto 
térmico em termos de produção industrial é a resultante de temperatura e umidade que levarão às 
melhores condições de produtividade por parte dos funcionários. Em termos básicos, o conforto 
térmico trata da sensação de calor ou frio que sentimos. Essa sensação se deve a alguns fatores do 
ambiente de trabalho, como: 
Nota: 0.0 
 
A Umidade relativa do ambiente, temperatura e movimento do ar, e temperatura superficial da pessoa. 
Conforme Material de Leitura da Aula 6, pg. 3: 
 
Essa sensação se deve a alguns fatores do ambiente de trabalho, como umidade relativa do ambiente, temperatura e movimento do ar, e 
temperatura superficial da pessoa. 
 
B Umidade relativa do ambiente, temperatura e movimento do ar, e idade da pessoa. 
 
C Iluminação do ambiente, temperatura e movimento do ar, e idade da pessoa. 
 
D Iluminação do ambiente, temperatura e movimento do ar, e temperatura superficial da pessoa. 
 
Questão 4/10 - Transferência de Calor 
A principal análise térmica que o engenheiro de produção deve fazer visando a melhor produtividade 
de uma unidade industrial é a determinação de sua Carga Térmica Total. A partir da determinação 
desta Carga Térmica Total todo o plano de ações e de investimento é elaborado visando dar as 
melhores condições de trabalho aos funcionários, em prol da maior produtividade. 
Esta Carga Térmica é definida como: 
Nota: 0.0 
 
A Carga térmica total é a quantidade de calor total que deve ser adicionada ao ambiente de trabalho para que se atinja o conforto 
térmico. 
 
B Carga térmica total é a quantidade de calor total que, ao ser retirada do ambiente de trabalho, evita que se atinja o conforto 
térmico. 
 
C Carga térmica total é a quantidade de calor total que deve ser retirada do ambiente de trabalho para que se atinja o conforto 
térmico. 
Segundo Aula 06, Tema 01, Transparência 06: 
 
Carga térmica total é a quantidade de calor total que deve ser retirada do ambiente de trabalho para que se atinja o conforto térmico. 
 
D Carga térmica total é a quantidade de calor total que, ao ser adicionada ao ambiente de trabalho, evita que se atinja o conforto 
térmico. 
 
Questão 5/10 - Transferência de Calor 
Sobre o corpo negro, temos que: 
1. O corpo negro é o absorvedor ideal de radiação térmica, independentemente do comprimento de 
onda e de direção. 
2. O corpo negro é o emissor ideal de radiação térmica a uma dada temperatura, para um 
comprimento de onda, independentemente da direção. 
3. O corpo negro emite radiação térmica por difusão, ou seja, para o meio em todas as direções. 
Como o absorvedor e o emissor ideal, o corpo negro é adotado como um padrão para comparar as 
propriedades radiantes de superfícies reais, chamadas de corpos cinzentos. 
É importante notar que nenhuma superfície é um corpo negro. É o padrão de comparação para 
superfícies reais. É o absorvedor e emissor perfeito. Uma superfície real tem poder emissivo menor 
que o do corpo negro. A relação entre o poder emissivo real e o do corpo negro é a 
emissividade,εε . A emissividade varia de 0 (corpo branco) a 1 (corpo negro). 
Kirchhoff desenvolveu uma lei para a radiação, estabelecendo que: 
Nota: 0.0 
 
A A absortividade de um material é igual à emissividade. 
Conforme Aula 05, Material de Leitura, pg 6: 
A lei de Kirchhoff para a radiação estabelece que a absortividade de um material é igual à emissividade. 
 
B A absortividade de um material é igual à condutibilidade. 
 
C A absortividade de um material é igual à refletividade. 
 
D A absortividade de um material é igual à resistividade. 
 
Questão 6/10 - Transferência de Calor 
Em um trocador de calor de tubos aletados de um passe na carcaça e quatro passes nos tubos, água 
passa nas tubulações, entrando a 32°C com uma vazão de 5,0kg/s. É sabido que a água é aquecida 
pela passagem de ar quente, que entra a 227°C, que a área de troca térmica é de 220 m2. Determinar 
a vazão do ar e sua temperatura de saída, para uma temperatura de saída da água de 92°C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A m. = 1,524 kg/s T = 420K 
 
B m. = 15,24 kg/s T = 420K 
 
 
C m. = 1,524 kg/s T = 220K 
 
D m. = 15,24 kg/s T = 220K 
 
Questão 7/10 - Transferência de Calor 
Considere um sólido inicialmente a Tsuperfície > Tvizinhança, mas em torno do qual há vácuo . É 
intuitivo que o sólido perderá calor e, ao final da troca térmica, entrará em equilíbrio com a 
vizinhança. Esse resfriamento está associado a uma redução na energia interna armazenada pelo 
sólido e é uma consequência direta da emissão de radiação térmica pela sua superfície, sendo que 
essa superfície também absorverá radiação emitida por uma fonte próxima. Assim, a radiação 
térmica é definida como: 
Nota: 0.0 
 
A A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e transportada por fótons ou ondas eletromagnéticas. 
Conforme Aula 5, Material de Leitura, página 4: 
 
A radiação térmica é a energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura. O mecanismo da emissão está relacionado à 
energia liberada pela oscilação dos elétrons presentes nas ligações que formam os materiais de engenharia. Essas oscilações estão ligadas 
à energia interna, ou, em termos mais simples, à temperatura. Portanto, a radiação é um fenômeno de superfície de toda a matéria. A 
natureza do transporte é por fótons ou ondas eletromagnéticas. 
 
B A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e transportada por mecanismos de choque entre elétrons e 
moléculas. 
 
C A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e transportada por diferenças nas densidades do meio. 
 
D A energia emitida pela matéria como resultado da sua temperatura e transportada por mecanismos de impedância do meio. 
 
Questão 8/10 - Transferência de Calor 
Água é usada para resfriar óleo lubrificante de uma instalação industrial. Sabendo que a vazão da 
água é de 5,0 kg/s, que esta água entra no trocador de calor a 22°C e sai a 90°C, que o óleo circula nos 
tubos e é resfriado de 173°C para 105°C, e que o trocador de calor é do tipo casco tubo com dois 
passes na carcaça e oito passes nas tubulações, determinar a área de transferência de calor 
necessária para esta troca térmica. Considerar o coeficiente global de transferênciade calor como 
300 W/m2K e cp da água 4181 J/kgK e que os fluidos escoam em contracorrente. 
 
 
 
 
Nota: 0.0 
 
A A = 0,805 m2 
 
B A = 8,05 m2 
 
C A = 80,5 m2 
 
 
D A = 805 m2 
 
Questão 9/10 - Transferência de Calor 
A carga térmica da insolação é a quantidade de calor por insolação que penetra em um ambiente, 
resultante de inter-relação de três fatores: 
 Energia refletida (qR) 
 Energia absorvida (qA) 
 Energia passante (qP) 
Energia refletida é a parte da insolação que o vidro não permite que passe através dele, sendo, 
portanto, refletida. Energia absorvida é a parte da insolação que o vidro absorve e que, por 
consequência, não atinge o ambiente. A energia passante é aquela que efetivamente atinge o 
ambiente, levando ao seu aquecimento. 
A expressão para o cálculo da carga térmica da insolação é: qI = K.A em que K é o coeficiente de 
transmissão de calor solar através de vidros (BTU/h ft2 ou W/m2 ), A é a área total ocupada pelas 
janelas (m2). Do que este coeficiente K depende? 
Nota: 0.0 
 
A Da área total ocupada pelas janelas. 
 
B Do tipo de proteção das janelas. 
 
C Da posição relativa da janela com relação ao sol na maior parte do dia 
Conforme Material de Leitura da Aula 6, pg. 9: 
 
K é o coeficiente de transmissão de calor solar através de vidros (BTU/h ft2 ou W/m2 ), que depende da posição relativa da janela com 
relação ao sol na maior parte do dia. 
 
D Da somatória da potência dissipada pela iluminação artificial do ambiente de trabalho. 
 
Questão 10/10 - Transferência de Calor 
As paredes interna e externa de um refrigerador tem temperaturas T1= -4°C e T3=30°C, tendo 
emissividades e1=0,15 e e3=0,4. O espaço interno entre as paredes é preenchido com poliestireno 
expandido. Considerando que o poliestireno expandido seja transparente à radiação térmica, calcular 
o fluxo de calor transferido por radiação com blindagem de uma folha de alumínio com e2=0,09. 
 
 
Nota: 0.0 
 
A q/A = -4,33W/m2 
 
 
B q/A = -8,66W/m2 
 
C q/A = -43,3W/m2 
 
D q/A = -86,6W/m2