AOL1 - TRANSFERENCIA DE CALOR

Prévia do material em texto

24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 1/8
Conteúdo do exercício
Ocultar opções de resposta 
Pergunta 1 -- /1
Assinale a única alternativa correta a respeito dos conceitos e definições que englobam a difusividade térmica.
Dentro do estudo da difusividade térmica, as propriedades termodinâmicas são referentes ao estado 
de equilíbrio do sistema, como a condutividade térmica (k) e a viscosidade cinemática para 
transferência de momento (v).
Incorreta:
a. Dentro do estudo da difusividade térmica, as propriedades de transporte abrangem a massa 
especifica (ρ), o calor especifico ( c ), o produto de ambas, conhecido como capacidade térmica 
volumétrica ρc (J/m³.K).
p
p 
Materiais com elevado difusividade apresentam uma mudança mais lenta no que se refere às 
condições térmicas, enquanto que materiais com baixa difusividade irão responder de forma mais 
rápida levando menor tempo para atingir uma nova condição de equilíbrio.
Resposta correta
A difusividade mede a capacidade de um material de conduzir energia térmica em 
relação a sua capacidade de armazená-la.
O estudo da transferência de calor envolve diversas propriedades térmicas dos materiais. Essas 
propriedades recebem o nome de propriedades de transporte e é dividida em duas categorias: as 
propriedades termofísicas e as propriedades termodinâmicas.
Pergunta 2 -- /1
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 2/8
Ocultar opções de resposta 
Assinale a única alternativa correta a respeito dos conceitos e definições que englobam a condução 
unidimensional em regime estacionário.
Em um sistema unidimensional, gradientes de temperatura existem ao longo de uma ou mais 
direções e o calor é transferido ao longo de todas essas coordenadas existentes. 
Regime estacionário indica que a temperatura em cada ponto é uma variável dependente do tempo. 
Resposta correta
O termo unidimensional é utilizado para dizer que apenas uma coordenada já é 
suficiente para descrever a variação espacial da temperatura.
Por ser um modelo de sistema relativamente simples, a condução unidimensional em regime 
estacionário é muito pouco utilizado no dia a dia de um profissional da área, uma vez que não é 
possível descrever com precisão grandes sistemas da engenharia.
Regime estacionário indica que a temperatura em cada ponto é uma variável independente da 
temperatura, porém dependente do tempo. 
Pergunta 3 -- /1
A figura abaixo mostra de forma generalizada a situação da qual as condições térmicas no interior de um sólido 
podem ser influenciadas de forma simultânea pela convecção, pela radiação, pela aplicação de um fluxo em sua 
superfície e pela geração interna de energia.
É considerado no instante t=0 a temperatura do sólido Ti diferente daquela do fluido (T∞) e diferente também da 
vizinhança (Tviz) e tanto o aquecimento superficial quanto o aquecimento volumétrico são acionados (qs” e ). 
Com base nessas informações análise as afirmativas e marque a opção correta.
I- O fluxo térmico imposto q ” e a condução do calor por convecção e por radiação ocorrem na região da 
superfície exclusiva A e A respectivamente.
II- Embora as transferências de calor por convecção e por radiação tenham sido postos na mesma superfície, as 
mesmas não necessariamente serão iguais (A ≠ A ).
III- Aplicando a conservação de energia em qualquer instante t, obtemos: 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR_Q20_v1.PNG
s
s(a) s(c,r) 
s,c s,r
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 3/8
Ocultar opções de resposta 
Ocultar opções de resposta 
q subscript downwards arrow s space " A subscript downwards arrow left parenthesis s comma a right 
parenthesis plus space left parenthesis E subscript downwards arrow g minus left square bracket h left 
parenthesis right parenthesis times left parenthesis T space minus space T subscript downwards arrow infinity 
right parenthesis plus epsilon sigma left parenthesis T to the power of upwards arrow 4 space minus space open 
square brackets T to the power of upwards arrow 4 close square brackets space v presubscript downwards arrow 
i z right parenthesis right square bracket A subscript downwards arrow s left parenthesis c comma r right 
parenthesis space equals space p V c space d T divided by d t right parenthesis times
IV- Como as transferências de calor por convecção e por radiação foram postos na mesma superfície, as 
mesmas necessariamente serão iguais (A = A ).s,c s,r
I e II estão corretas
II e IV estão corretas 
I, II, III e IV estão corretas 
III está incorreta
Resposta corretaI, II e III estão corretas
Pergunta 4 -- /1
Assinale a alternativa que melhor defina “convecção”:
Resposta correta
É a transferência de calor pela transferência de energia pelo movimento 
macroscópico das partes do fluido. Este movimento é resultado da movimentação 
das moléculas em razão da atuação de uma força externa.
É a transferência de calor pela transferência de energia pelo movimento nanoscópico de uma das 
partes dos fluidos envolvidos. Este movimento é resultado da movimentação das moléculas em razão 
da atuação de uma força interna.
É a transferência de calor pela transferência de energia pelo movimento macroscópico das partes do 
fluido. Este movimento é resultado da movimentação das moléculas em razão da atuação de uma 
força interna.
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 4/8
Ocultar opções de resposta 
É a transferência de calor pelo movimento macroscópico das partes do fluido. Este movimento é 
resultado da movimentação das moléculas em razão da atuação de uma força externa.
É a transferência de energia pela transferência de calor pelo movimento macroscópico das partes do 
fluido. Este movimento é resultado da movimentação das moléculas em razão da atuação de uma 
força interna.
Pergunta 5 -- /1
Uma situação comum na vida de um engenheiro da área de ciências térmicas é a necessidade de realizar 
projetos com o objetivo de diminuir o fluxo de calor. Como por exemplo, isolamento de prédios com o intuito de 
diminuir o transporte de calor de dentro do apartamento para fora do apartamento em dias frios. Sabendo disso 
e com base nos conceitos aprendidos sobre isolamento térmico, assinale a afirmativa correta:
Materiais celulares apresentam alto nível de porosidade quando comparado com os outros tipos de 
materiais isolantes existentes (porosidade de aproximadamente 90%).
Materiais granulares consistem grandes acumulados de partículas agrupados em um formato pré-
determinado. Esse tipo de material é utilizado apenas nesse formato, não havendo a possibilidade do 
rearranjo estrutural.
Materiais fibrosos podem ser utilizados no formato de pó como a sílica diatomácea, vermiculite ou o 
pó de perlite.
Materiais celulares possuem o formato de curtas e rígidas placas, é um material celular que pode ser 
aberto ou fechado. Apesar de possuir seu formato, a matéria celular pode ainda ser facilmente 
moldada por meio de métodos específicos.
Resposta correta
Materiais fibrosos é uma classe de materiais isolantes que consistem basicamente 
de partículas de filamento de baixa densidade com pequenos diâmetros que 
preenchem o espaço vazio, podendo ainda, formar uma espécie de manta de 
isolamento.
Pergunta 6 -- /1
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 5/8
Ocultar opções de resposta 
Ocultar opções de resposta 
Assinale a alternativa que melhor define “condução”:
A condução pode ser vista como a transferência deenergia das partículas menos energéticas para as 
mais energéticas de uma substância devido as interações entre partículas.
É a transferência de calor pela transferência de energia pelo movimento macroscópico das partes do 
fluido. Este movimento é resultado da movimentação das moléculas em razão da atuação de uma 
força externa.
É a transferência de calor pela transferência de energia pelo movimento macroscópico das partes do 
fluido. Este movimento é resultado da movimentação das moléculas em razão da atuação de uma 
força interna.
A condução está relacionada à mudança nas configurações eletrônicas nas moléculas e átomos que 
constituem a matéria em questão. A energia do campo de radiação é transportada através de ondas 
eletromagnéticas.
Resposta correta
A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais 
energéticas para as menos energéticas de uma substância devido às interações 
entre partículas.
Pergunta 7 Crédito total dado -- /1
A respeito da segunda lei da termodinâmica e da máquina térmica, assina a afirmação correta:
A melhoria da eficiência de máquinas térmicas não é um assunto muito abordado e estudo, uma vez 
que esse assunto não possui muita relevância.
O cientista Kelvin Planck define a eficiência de uma máquina térmica como a fração da energia 
elétrica transferido para o interior da máquina térmica que é convertida em calor.
e. A segunda lei diz ainda que para um processo reversível, a razão Q /Q deve necessariamente 
ser diferente da razão das temperaturas absolutas dos reservatórios envolvidos no sistema.
sai entr 
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 6/8
Ocultar opções de resposta 
p
É importante lembrar que em um ciclo termodinâmico os estados iniciais e finais são idênticos, logo, 
as energias envolvidas no estado inicial e final também devem ser diferentes. 
Resposta correta
Máquina térmica é um dispositivo capaz de realizar trabalho convertendo energia 
mecânica em energia térmica.
Pergunta 8 -- /1
A respeito das afirmativas abaixo acerca da Radiação, assinale a que for verdadeira:
Resposta correta
A radiação está relacionada com a mudança nas configurações eletrônicas nas 
moléculas e átomos que constituem a matéria em questão. A energia do campo de 
radiação é transportada através de ondas eletromagnéticas.
A radiação está relacionada com a mudança nas configurações eletrônicas nas moléculas e átomos 
que constituem a matéria em questão. A energia do campo de radiação transporta as ondas 
magnéticas.
A radiação está relacionada com a mudança nas configurações eletrônicas nas moléculas e átomos 
que constituem a matéria em questão. A energia térmica do campo de radiação é transportada através 
da energia mecânica.
Uma das diferenças entre a radiação para os outros modos de transferência de calor (condução e 
convecção) é que a radiação é o único modo de transferência que não exige um meio material de 
transporte, enquanto que a convecção e a condução necessitam. 
Uma das semelhanças entre os três modos de transferência de calor: condução, convecção e 
radiação é que todos necessitam de um meio material para se propagar.
Pergunta 9 -- /1
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 7/8
Ocultar opções de resposta 
A respeito dos conceitos que envolvem a resistência ao contato, marque a afirmação correta:
Se o fluxo de calor por meio das duas superfícies em contato é dado por q/A e a diferença de 
temperatura entre os sólidos com o fluido espaçando é de ΔTi, a resistência na interface Ri é definida 
por 
R subscript i equals fraction numerator begin display style q over A end style over denominator 
increment T subscript i end fraction
 .
A resistência da interface não apresenta relação com a rugosidade da superfície, da pressão que 
mantém os dois sólidos em contato, o fluido que está preso entre os dois sólidos e a temperatura da 
interface.
Resposta correta
Em algumas aplicações do dia a dia, quando duas superfícies de condução 
diferentes são postas em contato, uma resistência térmica se faz presente entre as 
duas superfícies que passaram a ter contato.
A resistência de contato acontece quando os dois materiais que entraram em contato se ajustam 
completamente, fazendo com que haja a formação de uma fina camada de fluido (geralmente ar) que 
fica preso entre os sólidos.
Incorreta:
Quando dois sólidos estão em contato perfeito, a resistência da superfície é elevada, não havendo 
diferença de temperatura em toda sua interface. 
Pergunta 10 -- /1
Uma junta de termopar, que pode ser aproximada por uma esfera, de acordo a Figura apresentada, é usada 
para medir a temperatura de uma corrente gasosa. O coeficiente convectivo ente a superfície da junta e o gás é 
igual a h=400 W/(m².K) e as propriedades termofísicas da junta são k=20 W(m.K), c=400J(kg.K) e ρ=8500kg/m³. 
Determine o número de Biot do sistema e identifique se a partir do número de Biot encontrado, o método da 
capacitância global pode ser aplicado ou não.
TRANSFERÊNCIA DE CALOR_Q18_v1.PNG
24/09/2021 08:53 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_62311_1/grades/assessment/_3963974_1/overview/attempt/_14021176_1/review/inline-feedback?… 8/8
Ocultar opções de resposta 
B i space equals space 023 x 10 to the power of negative 3 end exponent Permitindo o uso do 
método da capacitância global.
B i space equals space 23 comma 5 x 10 to the power of negative 3 end exponent Permitindo o 
uso do método da capacitância global.
B i space equals space 2 comma 35 x 10 to the power of negative 3 end exponent Não permitindo 
o uso do método da capacitância global.
B i space equals space 235 x 10 to the power of negative 3 end exponent Permitindo o uso do 
método da capacitância global.
Resposta correta
B i space equals space 2 comma 35 x 10 to the power of negative 3 space end 
exponent
 Permitindo o uso do método da capacitância global.