Grátis: A transferência de calor através de barras cilíndricas de ferro com uma das extremidades aquecidas e com a área lateral isolada termicamente há uma... – Questões Respondidas

Fenômenos de Transporte

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A transferência de calor através de barras cilíndricas de ferro com uma das extremidades aquecidas e com a área lateral isolada termicamente há uma variação da área da seção dessa barra, a diferença de temperatura e a distância entre as extremidades corresponde a relação de proporcionalidade: q * α A/ ∆T.
Assim:
I. O transporte de calor por condução é uma função cuja razão (W/m2). (W/m) = W/mK caracteriza pela tendência ao equilíbrio, pois, trata-se de uma condição onde ocorre condutividade térmica.
II. Sobre o movimento no sentido do equilíbrio térmico é causado por uma diferença de potencial.
III. Quando alguma quantidade física é transferida ocorrem variações que apesar da diferença potencial não afetam a direção do processo.
IV. A massa e a geometria de um material transportam suas variações e afetam a velocidade e a direção do processo geral da transferência.
a. Apenas, as afirmativas, I e IV estão corretas.
b. Apenas, as afirmativas, I, II e III estão corretas.
c. Apenas, as afirmativas, I e III estão corretas.
d. Apenas, as afirmativas, I, II e IV estão corretas.

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Vamos analisar cada afirmativa: I. O transporte de calor por condução é uma função cuja razão (W/m²). (W/m) = W/mK caracteriza pela tendência ao equilíbrio, pois, trata-se de uma condição onde ocorre condutividade térmica. Verdadeiro, essa afirmativa está correta, pois descreve a condução térmica e a relação entre a taxa de transferência de calor e a diferença de temperatura. II. Sobre o movimento no sentido do equilíbrio térmico é causado por uma diferença de potencial. Verdadeiro, essa afirmativa também está correta, pois a transferência de calor ocorre devido à diferença de temperatura, que pode ser considerada uma forma de "potencial térmico". III. Quando alguma quantidade física é transferida ocorrem variações que apesar da diferença potencial não afetam a direção do processo. Falso, essa afirmativa é confusa. A diferença de temperatura (ou potencial térmico) é o que realmente determina a direção do fluxo de calor, então essa afirmação não está correta. IV. A massa e a geometria de um material transportam suas variações e afetam a velocidade e a direção do processo geral da transferência. Verdadeiro, essa afirmativa está correta, pois a massa e a geometria influenciam a condução térmica e a eficiência da transferência de calor. Com base nas análises, as afirmativas corretas são I, II e IV. Portanto, a alternativa correta é: d) Apenas, as afirmativas, I, II e IV estão corretas.

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Conforme Fig. 8. Então, pode-se afirmar. EXCETO, que:
a. Fluidos são substância que se deformam continuamente (se movem – escoam) quando submetidos a um esforço cisalhante, importando quando foi a quantidade do esforço (tensão).
b. Um fluido é dito newtoniano se a tensão de cisalhamento for diretamente proporcional a taxa de deformação.
c. Um fluido em contato direto com um sólido em repouso “gruda na superfície do mesmo”
d. Tensão de cisalhamento (cisalhante) é a razão entre a força tangencial e a área onde ela é aplicada.

Textualmente explica-se, que em relação aos eventos dos escoamentos internos e externos, as formas geométricas conhecidas em fluidos viscosos no interior e exterior de tubos ou dutos. Outros exemplos deste tipo são escoamentos de rios ou canais construídos para o escoamento de rios e esgotos.
Pode-se afirmar, que:
I. Os escoamentos são classificados como internos ou externos dependendo do fato do fluido ser forçado a escoar num duto ou sobre uma superfície.
II. O escoamento da água em um cano é um exemplo de escoamento interno.
III. Escoamento do ar ao redor de um automóvel é um exemplo de escoamento externo.
IV. Quando o escoamento se dá no interior de um duto, mas não ocupa toda sua secção transversal é chamado de escoamento em canal aberto.
a. As afirmativas I, III e IV são corretas.
b. Todas as afirmativas são corretas
c. As afirmativas I, III e IV são corretas.
d. Todas as afirmativas são incorretas.

Com relação ao conhecimento relacionado ao transporte da energia térmica:
Então, pode-se afirmar que:
I. O Transporte de energia térmica na forma de ondas eletromagnéticas ou fótons depende do modelo físico adotado.
II. Então, conforme o transporte através de ondas eletromagnéticas ou fótons, o calor não necessita de meio físico para se propagar.
III. Sobre o transporte de energia na forma de ondas eletromagnéticas, ou radiação, justifica a existência de vida na Terra, devido à energia transportada na forma de calor por irradiação solar que atinge nosso planeta.
IV. Então, conforme o transporte através de ondas eletromagnéticas ou fótons, o calor, apesar da propagação ondulatória necessita de meio físico para se propagar.
a. Todas estão incorretas.
b. Todas estão corretas.
c. Apenas as alternativas I, II e III estão corretas.
d. Apenas as alternativas II, III e IV estão corretas.

Há uma fricção (ou resistividade por ação de atrito) que ocorre internamente nos materiais de modo geral. Solventes que possuem uma viscosidade desprezível, mas, existem também as resinas, com uma viscosidade elevada, graças ao tamanho de sua cadeia polimerizada.
Nesses casos, então, pode-se afirmar:
a. Tudo isso envolve uma complexidade de fatores.
b. O tamanho e geometria de cadeia é um exemplo a ser descartado.
c. A viscosidade é naturalmente um efeito dessa resistividade.
d. No caso dos fluidos, eles possuem uma certa resistência ao se deslocar.

Sobre transferência e fluxo de calor, vide as questões:
Então, pode-se afirmar que:
I. A transferência de calor permite dimensionar os equipamentos térmicos de transferência de calor, nesse caso:
II. Permite determina o problema-chave da transferência de calor, que é o conhecimento do fluxo de calor.
III. O conhecimento do fluxo de calor permite, também, identificar o aumento o fluxo de calor.
IV. O conhecimento do fluxo de calor evitar diminuir as perdas durante o “transporte” de frio ou calor como, por exemplo, tubulações de vapor, tubulações de água “gelada” de circuitos de refrigeração.
a. Todas estão incorretas.
b. Apenas as alternativas II e IV estão corretas.
c. Apenas as alternativas I e II estão corretas.
d. Todas estão corretas.

Vide os textos abaixo que definem Fenômenos de Transporte, conforme eles, pode-se afirmar, que:
Conclui-se, então, nesse caso que:
I. Os fenômenos de transporte relacionam princípios básicos semelhantes, permitindo uma formulação básica para os diversos fenômenos, igualmente.
II. Tratam-se também da movimentação de uma grandeza física de um ponto para outro do espaço por meio de tratamento matemático. São elas quantidade de movimento, transporte de energia térmica e de massa.
a. A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma justificativa da proposição, e, também, é falsa.
b. As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não está relacionada à primeira.
c. A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda é uma proposição verdadeira.
d. As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda asserção, é uma justificativa correta da primeira.

Com relação a certa quantidade de matéria ou com um volume bem definido no espaço os sistemas podem ser: Sistema Fechado, Sistema Aberto, Sistema de Volume de Controle e Sistema Massa Fixa e Volume bem definido do espaço.
Nesse caso, pode-se afirmar. EXCETO:
a. Podendo entrar ou sair dos sistemas de duas formas: por diferença de potencial ou diferente de temperatura.
b. Ainda pelo Trabalho mecânica e elétrico, ou Balanço de Energia.
c. O Calor, Trabalho e a Diferença de Temperatura caracterizam Energia.
d. Assim como pelo Sistema de fluxo de calor que, nesse caso, vai diminuir as perdas durante a troca desse sistema com um Sistema Fechado.

Pode-se afirmar. EXCETO:
a. A viscosidade e o gradiente de pressão são os efeitos dominantes nos escoamentos internos.
b. A tensão de cisalhamento e a taxa de deformação por cisalhamento (gradiente de velocidade) não pode ser relacionadas às equações diferenciais.
c. As tensões de deformação ou tensão cisalhante produzem deformação da massa [m] em sólidos e fluidos, ou seja, proporcionalmente à tensão aplicada (campo elástico), podendo inclusive levar ao rompimento do sólido (campo plástico).
d. Em uma substância sólida, diferentemente dos fluidos – líquidos e gases – a aplicação da tensão cisalhante produz deformação da massa [m] proporcionalmente à tensão aplicada (campo elástico), podendo inclusive levar ao rompimento do sólido (campo plástico).

Conforme Fig.8, referenciada no ensaio sobre Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD): 2019 - com relação aos estudos da dinâmica computacional dos fluidos.
Pode-se afirmar EXCETO, que:
a. Nesse caso na Fig.8 encontra-se as linhas de Mach constante aproximadamente paralelas e possuem valores que variam entre 0,05 e 0,01. Mais precisamente o valor de Mach 0,04 na saída desse túnel e 0,01 na secção da saída.
b. Conforme Fig. 8., as linhas de Mach constante e os vetores de velocidade obtidos para Mach da corrente livre 0,04 no interior do túnel, considerando as equações de Euler.
c. A malha apresentada na figura 8 possui 65x11x11 células e foi obtida com concentração nas proximidades dos cantos da secção do túnel.
d. Na figura o túnel de vento, por exemplo, contém uma secção de 1×1 metros quadrados e 9,5 metros de comprimento, sendo 2,4 metros de secção de teste.

Na Engenharia Elétrica e Eletrônica: os Fenômenos de Transporte adquirem importância cálculos de dissipação de potência – otimização de gasto de energia.
Então é correto afirmar, que:
I. Todas as equações de conservação resolvidas em CFD possuem a forma com quatro termos: o termo de tempo, o termo advectivo, o termo difusivo e o termo fonte.
II. Todas as equações de conservação resolvidas em CFD possuem a forma com três termos o termo advectivo, o termo difusivo e termo fonte.
III. Para representar diferentes equações de conservação, alteram-se as componentes da equação, ou seja, a variável Φ, o coeficiente de difusão Γ e o termo fonte S.
IV. Apesar da fórmula ser amplamente utilizada para aplicações em CDF, pode-se afirmar que, não existe solução analítica equacionável para algumas questões mais complexas.
a. Se as alternativas, I, III estiverem corretas.
b. Se as alternativas, II e IV estiverem corretas.
c. Se as alternativas, I, III e IV estiverem corretas.
d. Se as alternativas, II, III e IV estiverem corretas.

Um processo de transporte é caracterizado pela tendência ao equilíbrio, que é uma condição onde não ocorre nenhuma variação.
Então, pode-se afirmar que:
I. Os processos de transferência de calor fazem com que energia seja transferida através de uma parede, tendendo a um estado de equilíbrio, onde a superfície interna deve ficar tão quente quanto à externa.
II. Os fatos comuns únicos a todos processos de transporte é a força motriz.
III. O movimento no sentido do equilíbrio é causado por uma diferença de potencial.
IV. O Transporte é uma quantidade física transferida e no meio, as variações ocorrem e afetam a velocidade e a direção do processo.
a. Todas estão corretas.
b. Todas estão incorretas.
c. Apenas as alternativas I e II estão corretas.
d. Apenas as alternativas II e IV estão corretas.

A definição mais comum de fluido é uma substância que se deforma continuamente sob ação de uma tensão de cisalhamento. Conforme o texto analise as afirmativas abaixo:
Nesse é correto afirmar que:
I. Os fluidos, quando submetidos às tensões de deformação contínua, independem da intensidade aplicada e ocorrerão as deformações por menor que sejam as tensões.
II. O estado de tensão num ponto é o conjunto de todas as tensões ocorrendo em todos os planos passando pelo ponto.
III. A tensão normal é positiva quando atua para fora de todas as faces e a tensão de cisalhamento ( τ ) é positiva quando atua para cima na face direita do elemento.
IV. A diferença entre substâncias sólidas e fluidas entende-se pelas tensões de cisalhamento [kPa] cuja distribuição por unidade de área é definida por uma força atuando perpendicular ao eixo de uma determinada superfície, aonde γ, diminui proporcionalmente.
a. As afirmativas I e II são corretas.
b. As afirmativas I, II e III são corretas.
c. Todas as afirmativas são corretas.
d. Todas as afirmativas são incorretas.

Para manter constante, a face esquerda de uma parede com temperatura (TPAREDE) permanece, sem alterações. Considera-se que a face direita esteja em contato com um fluido cuja temperatura seja de T(∞)
Determina-se algebricamente a troca de calor, por condução, entre a parede e o fluido para solucionar, naturalmente, pelo modelo mostrado que há relação ao equacionamento matemático do calor chegando e saindo por convecção.
I. Determina-se algebricamente a troca de calor, por condução, entre a parede e o fluido para solucionar, naturalmente, pelo modelo mostrado que há relação ao equacionamento matemático do calor chegando e saindo por convecção.
II. Determina-se algebricamente a troca de calor, entre uma parede e um fluido para solucionar, naturalmente, com relação ao equacionamento matemático do calor chegando convecção ou por condução.
III. Internamente, isto é, dentro da parede, as condições físicas se alteram, pode-se utilizar a mesma modelagem física (regime não permanente, unidimensional e ausência de geração interna de calor), a partir desta nova informação apenas com calor entrando por condução e saindo por convecção.
IV. Determina-se algebricamente o balanço da energia na interface para as novas condições térmicas de contorno desse modelo apresentado o calor entrando por convecção.
a. Todas as afirmativas são incorretas.
b. As afirmativas I e II são corretas.
c. Todas as afirmativas são corretas.
d. Apenas a afirmativa III é correta.

Uma adaptação da obra de Yunus A. Çengel com relação ao conceito de transferência de calor transferência de calor de um modo geral tem características multidimensionais.
Então, pode-se afirmar que são corretas apenas:
I. A transferência de calor através do vidro de uma janela ocorre predominantemente em uma direção, ou seja, normal a superfície do vidro.
II. A transferência de calor para um ovo colocado em água fervente também é praticamente unidimensional devido à simetria do problema, isto porque o calor transferido para o ovo neste é na direção radial, ou seja, ao longo de retas passando pelo centro do ovo (unidimensional).
III. A transferência de calor através de uma tubulação de água quente ocorre na direção axial, da água quente para o meio, enquanto a transferência de calor através da tubulação e da circunferência da seção transversal é também axial.
IV. A transferência de calor no entorno e no centro de uma tubulação a transferência de calor é unidimensional.
a. As alternativas, I e II.
b. As alternativas, II, III e IV.
c. As alternativas, I, II e IV.
d. As alternativas, I e II.

Determine o fluxo de calor- que é uma taxa - (q), ou taxa de transferência de calor por unidade de área normal à direção ao deslocamento do calor em W/m2.
Dados: Taxa de calor (Q) = 36 W constante. Sobre uma superfície de 1,0m x 6,0 m.
a. (q) = 0,60 W/m2
b. (q) = 60,00 W/m2
c. (q) = 36,00 W/m2
d. (q) = 6,00 W/m2

A pressão varia com a altitude.
DADOS: Densidade: ρo = 1,20 kg/m3 Pressão atmosférica em Pa (N/m2) = po = 1,01 x 105 Pa Gravidade: 9,806 m/s2 no paralelo N48°51'12.24" na cidade de Paris - França
a. 1,25 x 10–3 m–1
b. 1,25 x 10–4 m–1
c. 1,25 x 10 3 m–1
d. 12,5 x 10–4 m–1

A “Hydrodynamica” de 1738, Escrito por Daniel Bernoulli, “Princípios gerais do movimento dos fluidos” de 1757 de Leonhard Euler, primeira tentativa de modelar um fluido, a “teoria da camada limite” apresentada por Ludwig Prandtl, em 1904, um marco referencial nesse contexto. Outros como, Froude, Von Kármán, Navier, Stokes e Mach dedicaram seus estudos a esses fenômenos e são nomes comuns nos textos desta área.
Então, referenciando o fato dos modelos:
I. A mecânica dos fluidos, neste contexto, está dentro de uma parte da mecânica conhecida como ciências térmicas a qual envolve sistemas para a armazenagem, a transferência e a conversão de energia.
II. O desenvolvimento tecnológico, não acompanha o conhecimento das leis que governam os processos e pelo controle e supervisão deles, ou seja, não correspondem ao “Princípios gerais do movimento dos fluidos”.
III. A mecânica dos fluidos em quase tudo que encontramos no nosso campo de visão. O ar escoando e “pesando” sobre nossas cabeças, a água escoando por tubulações, o gás escoando nos trocadores de calor ou sendo comprimido e expandido nos refrigeradores domésticos e comerciais.
IV. Uma equação diferencial parcial ou equação de derivadas parciais (EDP) envolvem funções de várias variáveis independentes e dependente de suas derivadas. Estas equações surgem naturalmente em problemas de física matemática, física e engenharia.
a. As afirmativas I, III e IV são corretas
b. As afirmativas III e IV são corretas
c. As afirmativas I e II são corretas.
d. As afirmativas I e IV são corretas.