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Um equipamento de um determinado processo vinha apresentando problemas de superaquecimento. Visando solucionar essa questão, um engenheiro propôs aumentar a transferência de calor por convecção entre a superfície e o ar ambiente, que apresenta uma temperatura menor quando comparado com a superfície. Dessa forma, ele realizou a instalação de uma superfície com aletas muito longas nas paredes desse equipamento.
A respeito de aletas muito longas, é verdadeiro o que se afirma em:
a. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta pode ser considerada igual à temperatura do fluido.
b. Em aletas longas, a temperatura da base da aleta é igual à temperatura do fluido.
c. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta difere da temperatura ambiente.
d. Em aletas longas a temperatura da ponta extrema da aleta é igual à temperatura da superfície do equipamento.
e. Em aletas longas, a temperatura permanece constante ao longo da aleta, desde sua base até a outra extremidade.
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Desafios Para o Conhecimento

há 7 meses

Respostas

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há 7 meses

Para analisar a questão sobre aletas longas, é importante entender como a transferência de calor ocorre nelas. Em aletas longas, a temperatura não se mantém constante ao longo de toda a extensão da aleta, e a temperatura da ponta da aleta geralmente não é igual à temperatura do fluido ou à temperatura da base. Vamos analisar as alternativas: a. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta pode ser considerada igual à temperatura do fluido. - Isso não é verdade, pois a temperatura da ponta da aleta não é igual à do fluido. b. Em aletas longas, a temperatura da base da aleta é igual à temperatura do fluido. - Isso é verdade, pois a base da aleta está em contato com a superfície do equipamento, que está a uma temperatura mais alta. c. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta difere da temperatura ambiente. - Isso é verdade, pois a ponta da aleta não atinge a temperatura ambiente, mas sim uma temperatura intermediária. d. Em aletas longas a temperatura da ponta extrema da aleta é igual à temperatura da superfície do equipamento. - Isso não é verdade, pois a temperatura da ponta da aleta não é igual à da superfície. e. Em aletas longas, a temperatura permanece constante ao longo da aleta, desde sua base até a outra extremidade. - Isso é falso, pois a temperatura varia ao longo da aleta. A alternativa correta, que reflete a situação das aletas longas, é: c. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta difere da temperatura ambiente.

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Em relação aos grupos adimensionais, assinale a sequência que ilustra o preenchimento CORRETO dos parênteses, de cima para baixo:

1. Razão entre as difusividades moleculares térmica e mássica, caracterizando fluxos de fluido onde há transferência simultânea de calor e massa.

2. Razão entre as difusividades moleculares de momento e mássica, relacionando assim as camadas limites hidrodinâmica e de transferência de massa.

3. Representa a transferência de massa como resultado do movimento do fluido (convecção) relativamente à transferência de massa apenas ao nível molecular (difusão).

( ) Número de Sherwood.

( ) Número de Lewis.

( ) Número de Schmidt.



a.
1-3-2


b.
1-2-3


c.
2-3-1


d.
2-1-3


e.
3-2-1

Um corpo de motor possui 360 mm de diâmetro (externo) e 240 mm de comprimento. A temperatura da superfície deste motor não deve exceder 55°C ao dissipar 340W. Dessa forma, um engenheiro propõe a utilização de aletas longitudinais com pontas isoladas. Cada aleta possui 15 mm de espessura e 40 mm de altura. O coeficiente de convecção é 40W/m °C. determinar o número de aletas necessárias. Considere a temperatura do ar como 30°C. A condutividade térmica do material é de 40 W/m°C.
Assinale a alternativa que contém o número de aletas necessárias.
a. 72 aletas
b. 84 aletas
c. 76 aletas
d. 88 aletas
e. 80 aletas

Uma das principais aplicações do paládio é na indústria automotiva, onde é utilizado em catalisadores para reduzir as emissões de gases poluentes nos carros. O paládio é um metal com alta capacidade de armazenar hidrogênio, tornando-o útil para reduzir as emissões de gases de escape dos veículos a combustão.
Assinale a alternativa que contém o fluxo de difusão do H nesse processo de purificação.
Imagine que na saída da corrente gasosa de um motor existe uma placa de paládio de 5 mm de espessura e área de 0,25 m². Essa placa é aquecida a 400 °C, e essa corrente, composta por CO, CO₂ e H₂ e vapor d’água, é pressurizada contra essa placa. O coeficiente de difusão do hidrogênio em paládio é D (400°C) = 1,5x10⁻⁸ m²/s e a concentração de H₂ no lado da placa de alta pressão é de 3,0 KgH₂/m³ Pd enquanto que no de baixa pressão é 0,6 KgH₂/m³ Pd. Esse processo de difusão ocorre em estado estacionário.
a. 2,6 x 10⁻² kg/s
b. 1,5 x 10⁻² kg/s
c. 1,2 x 10⁻² kg/s
d. 2,3 x 10⁻² kg/s
e. 1,8 x 10⁻² kg/s

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