Grátis: A transferência de calor acontece, normalmente, de um objeto de alta temperatura para um objeto de temperatura mais baixa. A transferência de calor... – Questões Respondidas

Transferência de Calor

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A transferência de calor acontece, normalmente, de um objeto de alta temperatura para um objeto de temperatura mais baixa. A transferência de calor altera a energia interna de ambos os sistemas envolvidos de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica. Um copo cheio de leite quente é colocado sobre a mesa e começa a esfriar gradualmente.
Analise as afirmativas a seguir. I. A taxa de resfriamento é constante até que o leite atinja a temperatura do ambiente. II. A temperatura do leite cai exponencialmente com o tempo. III. Durante o resfriamento, há um fluxo de calor do leite para o ambiente, bem como do ambiente para o leite, mas o fluxo líquido de calor é do leite para o ambiente, e é por isso que ele esfria. IV. Todos os três fenômenos, condução, convecção e radiação, são responsáveis pela perda de calor do leite para o ambiente. Entretanto, por ser um fluido, a convecção irá predominar. É correto o que se afirma em:
A I, II, III e IV.
B I e IV, apenas.
C II, III e IV, apenas.
D II e IV, apenas.
E I e III, apenas.

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Ed

há 9 meses

Vamos analisar cada afirmativa: I. A taxa de resfriamento é constante até que o leite atinja a temperatura do ambiente. Falso. A taxa de resfriamento não é constante; ela diminui à medida que a temperatura do leite se aproxima da temperatura do ambiente, de acordo com a Lei de Resfriamento de Newton. II. A temperatura do leite cai exponencialmente com o tempo. Verdadeiro. O resfriamento do leite pode ser descrito por uma função exponencial, onde a temperatura diminui rapidamente no início e depois mais lentamente à medida que se aproxima da temperatura ambiente. III. Durante o resfriamento, há um fluxo de calor do leite para o ambiente, bem como do ambiente para o leite, mas o fluxo líquido de calor é do leite para o ambiente, e é por isso que ele esfria. Verdadeiro. Isso está correto, pois o fluxo líquido de calor é realmente do leite para o ambiente, resultando no resfriamento do leite. IV. Todos os três fenômenos, condução, convecção e radiação, são responsáveis pela perda de calor do leite para o ambiente. Entretanto, por ser um fluido, a convecção irá predominar. Verdadeiro. Todos esses mecanismos de transferência de calor estão envolvidos, e a convecção é o principal mecanismo em fluidos. Agora, vamos ver quais itens são verdadeiros: - II, III e IV são verdadeiros. - I é falso. Portanto, a alternativa que contém todos os itens verdadeiros é: C) II, III e IV, apenas.

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A Lei de Newton, do resfriamento, envolve h, que é o coeficiente de transferência de calor por convecção. Tal coeficiente refere-se a uma importante variável que possibilita a obtenção de calor entre fluidos e superfícies. Sendo assim, esse coeficiente é utilizado para fins de cálculos que envolvam a transferência de calor por convecção.
Analise abaixo as afirmativas e assinale V para verdadeiro e F para falso: I. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 18 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 15 °C e a temperatura do fluido seja 10 °C, a taxa de transferência de calor será 90 W/m². II. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 6 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 7 °C e a temperatura do fluido seja 3 °C, a taxa de transferência de calor será 288 W, caso a área da superfície seja 12 m². III. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 9,5 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 1 °C e a temperatura do fluido seja 2 °C, a taxa de transferência de calor será -9,5 W/m². IV. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 1 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 2° C e a temperatura do fluido seja 2° C, a taxa de transferência de calor será 5,5 W, caso a área da superfície seja 3,5 m². V. ( ) Considerando que o coeficiente de transferência de calor por convecção seja 2,3 W/m².° C, a temperatura da superfície do objeto seja 5 °C e a temperatura do fluido seja 0 °C, a taxa de transferência de calor será 22 W/m². Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
A F, V, V, F, V.
B V, F, V, F, V.
C V, V, V, F, F.
D V, F, F, F, V.
E F, F, F, V, V.

A transmissão de calor ou energia acontece devido à condução de calor e também ao armazenamento de energia. A convecção é a mistura que ocorre entre substâncias com temperaturas diferentes, havendo, nesse instante, a movimentação da massa em determinadas regiões de fluidos, desencadeando troca de calor entre essas regiões.
De acordo com o excerto, analise as afirmativas a seguir considerando um fluido escoando sobre uma superfície qualquer: I. Em uma superfície em contato com o fluido, primeiramente temos a condução, para depois haver a convecção. II. As partículas são conduzidas por meio de correntes de convecção até a parte da superfície que tenha temperatura menor. III. As partículas mais quentes possuem maior densidade do que as partículas menos quentes que estiverem sobre a superfície. IV. Em fluidos sobre superfícies, inexistem forças de empuxo. Tais forças existiriam caso o fluido estivesse num recipiente. É correto o que se afirma em:
A I, II, III e IV.
B II e III, apenas.
C I, II e III, apenas.
D III e IV, apenas.
E I e II, apenas.

De acordo com DE SOUZA (2015, p.15), "o mecanismo de transferência de calor por convecção envolve escoamento de fluido combinado com difusão térmica, e é geralmente dividido em dois tipos básicos. Se o movimento do fluido surge a partir de um agente externo, por exemplo, uma ventoinha, o vento atmosférico, ou a movimentação do próprio objeto em relação ao fluido, o processo é chamado de convecção forçada."
Com base nisso, analise as alternativas a seguir e marque a correta.
a. A vibração sobre um recipiente pode causar a convecção gravitacional.
b. A convecção interna é aquela que ocorre sobre uma superfície qualquer.
c. A bombas são equipamentos que possibilitam a convecção forçada.
d. A convecção externa é aquela que ocorre dentro de canalizações ou tubos.
e. As tubulações são materiais que provocam a convecção natural.

Quando há combinação que possibilita a transmissão de energia por meio de condução de calor, então ocorre armazenamento de energia e misturas que ocorrem pelo movimento do fluido, acontecendo, assim, a convecção. Os processos de condução e convecção são confundidos por serem parecidos, por precisarem de um meio físico para que aconteça a transferência de calor. Entretanto a diferença é que a convecção ocorre entre fluidos.
Com base nisso, sobre a Lei do Resfriamento de Newton, que embasa a convecção, analise as alternativas a seguir e marque a correta.
a. Estabelece diferença existente entre temperaturas analisadas.
b. Trata da igualdade de temperatura e propriedades do fluido.
c. Realiza a comparação entre tipos de fluidos existentes.
d. Faz a distribuição de temperatura dentro do fluido.
e. Consiste na necessidade de meio físico com partículas estáticas no fluido.

O efeito estufa se trata do aprisionamento de energia na atmosfera. A atmosfera, como o vidro da janela, é transparente à radiação visível recebida e à maior parte do infravermelho do Sol.
Sobre o comportamento da atmosfera diante das várias formas de radiações, é correto afirmar que:
a. a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.
b. a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.
c. a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente na interação com as ondas de calor.
d. a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor.
e. a atmosfera apresenta-se, parcialmente, transparente à energia solar irradiada e opaca na interação com as ondas de calor.

A radiação é a taxa de transferência de calor por meio da emissão ou da absorção de ondas eletromagnéticas. A taxa de transferência de calor depende da área da superfície e da quarta potência da temperatura absoluta. É correto afirmar que a variação na taxa de transferência de calor por radiação, ao aumentarmos a temperatura de um corpo de 20 ºC para 40 ºC, será de: a. aproximadamente, 30%. b. aproximadamente, 160%. c. aproximadamente, 400%. d. aproximadamente, 200%. e. aproximadamente, 100%.

Uma esfera, um cubo e uma placa circular fina, todos com o mesmo material e a mesma massa, são, inicialmente, aquecidos à mesma alta temperatura. Assinale a alternativa correta a respeito da dinâmica de resfriamento da placa e da esfera. a. Todos resfriarão ao mesmo tempo. b. A placa resfria de forma mais rápida, e o cubo resfria de forma mais lenta. c. O cubo resfria de forma mais rápida, e a placa resfria de forma mais lenta. d. A esfera resfria de forma mais rápida, e o cubo resfria de forma mais lenta. e. A placa resfria de forma mais rápida, e a esfera resfria de forma mais lenta.

O calor pode se propagar dentro de um corpo ou ser transferido de um corpo para um outro de três maneiras fundamentais: condução, convecção e/ou radiação.
Considere a temperatura de um objeto, maior do que a da sua vizinhança, e, diante disso, assinale a alternativa correta sobre a troca de calor desse objeto.
a. Receberá mais calor do que irradiará.
b. Receberá calor por condução caso seja envolvido por uma corrente de ar.
c. Irradiará mais calor do que receberá.
d. Não trocará calor com o ambiente.
e. Receberá calor por convecção do ar da vizinhança.

O escoamento laminar ocorre quando o fluxo do fluido possui uma ocorrência ordenada, sendo possível verificar que as partículas do fluido se locomovem de forma calma. Caso a temperatura da superfície plana em que está o fluido esteja diferente da temperatura do fluido, haverá troca de calor ou energia no interior por condução molecular, havendo também o processo de condução entre a superfície plana e o fluido.
Com base nisso, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. Durante o processo de convecção, o gradiente de temperatura inicia um processo de mistura de massa. POIS II. Alavanca uma série de alterações de densidade dentro do fluido. Assinale a alternativa correta.
A A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
B As asserções I e II são proposições falsas.
C As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
D As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
E A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.