Turbinas a vapor que usam tanto vapor saturado seco quanto vapor superaquecido operam segundo o ciclo de Rankine. A esse respeito, julgue os próximos itens.
Quanto maior for o grau de superaquecimento do vapor, mais o ciclo de Rankine se aproxima do ciclo de Carnot, o que melhora o rendimento.
Turbinas a vapor que usam tanto vapor saturado seco quanto vapor superaquecido operam segundo o ciclo de Rankine. A esse respeito, julgue os próximos itens.
O uso de vapor superaquecido provoca aumento da temperatura média na qual o calor é fornecido, o que resulta em aumento de rendimento do ciclo.
Considerando os modos de transmissão de calor, condução,
radiação e convecção, julgue os próximos itens.
A transmissão de calor por condução pode ocorrer somente em sólidos.
Considerando os modos de transmissão de calor, condução,
radiação e convecção, julgue os próximos itens.
A lei de Fourier para a condução de calor estabelece uma relação entre o fluxo de calor e o gradiente de temperatura, que tem como coeficiente de proporcionalidade a condutividade térmica do material.
Considerando os modos de transmissão de calor, condução,
radiação e convecção, julgue os próximos itens.
Comparando-se dois trocadores de calor, um em paralelo e outro em contracorrente, que possuem as mesmas características de operação, os mesmos coeficientes globais de troca e as mesmas taxas de transferência de calor, é correto inferir que a área de troca é maior no trocador em paralelo.
Considerando os princípios da transferência de calor, julgue os
próximos itens.
A eficiência de uma aleta é medida pela razão entre o calor dissipado pela aleta e o calor máximo que a mesma aleta poderia dissipar se a temperatura ao longo de todo o seu comprimento fosse igual à temperatura da base.
Assinale a alternativa correspondente ao material de maior calor específico.
Uma parede com 0,1m de espessura é submetida a uma diferença de temperatura de 100K. A condutividade térmica dessa parede é igual a 2 W/(m.K). Sabe-se que a face mais fria da parede troca calor por convecção com uma atmosfera submetida a uma temperatura 20oC menor que a temperatura da face fria da parede. Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção entre a referida atmosfera e a parede em W/(m2K).
Com relação aos processos de transferência de calor entre o ar no interior de um duto metálico e o ambiente externo, assinale a opção correta.
Acerca das transformações de estado no estudo da termodinâmica,
julgue os seguintes itens.
A transformação politrópica é caracterizada pela variação do quociente entre a quantidade de calor trocado com o meio externo e a variação de temperatura.
Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.
A condutividade térmica é uma constante que independe do material.
Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.
Condução é um processo de transferência de energia térmica que ocorre por meio de movimento macroscópico, em que partes da substância se deslocam de uma região para outra.
Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.
A transferência de calor por radiação pode ocorrer tanto nas faixas do espectro visível quanto em comprimentos de onda maiores que os dessas faixas.
Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.
A transferência de calor por convecção ocorre por meio de colisões entre átomos e moléculas de uma substância e da consequente troca de calor.
Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.
A condutividade térmica é o inverso da resistência térmica e mede a rapidez com que o calor flui através do material.
Com relação aos princípios de transferência de calor, julgue os
próximos itens.
Todo objeto a uma temperatura acima do zero absoluto irradia energia a uma taxa igual à sua emisissividade multiplicada pela taxa na qual a energia seria irradiada se o objeto fosse um corpo negro.
Com relação aos princípios de transferência de calor, julgue os
próximos itens.
Para aquecer um componente de 20 g, cuja capacidade calorífica é igual a 0,5 J/g ºC, da temperatura inicial de 20 ºC para 60 ºC, é necessário ceder menos de 200 J de calor ao componente.
A parede de um forno industrial de 10 cm de espessura apresenta uma condutividade térmica igual a 1 W/m o C, e o seu exterior troca calor, por convecção, com o ar externo a uma temperatura de 25 o C. No interior desse forno, os produtos de combustão encontram-se a 300 o C, e o coeficiente de troca de calor por convecção é 15 W/m2 o C. Supondo que a taxa de transferência de calor, na parede, é 750 W/m2 , o coeficiente de filme do ar externo, em W/m2 o C, e a temperatura da superfície interna do forno, em o C, valem respectivamente,
Acerca do processo de transferência de calor por radiação, analise as afirmativas abaixo.
I - O corpo negro é uma superfície ideal empregada nas análises de troca térmica radiante, e a radiação emitida é função do comprimento de onda, da temperatura da superfície e da direção de emissão.
II - A troca de energia radiante, em uma cavidade com duas superfícies não negras, é função apenas das temperaturas, das áreas e do fator de forma referente às superfícies.
III - Introduz-se uma barreira de radiação entre duas superfícies, já que, por sua elevada refletividade, ela reduz a troca líquida de energia radiante entre as superfícies.
Está correto o que se afirma em
Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.
A condutividade e a capacidade térmica da parede de vidro são determinantes para se calcular a velocidade com que o equilíbrio de temperatura é alcançado.
Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.
Quanto maior for a diferença de temperatura entre os ambientes, maior será o fluxo de calor entre eles e, portanto, menor o tempo de equilíbrio.
Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.
Se o ar do ambiente mais quente for agitado, então, devido à maior convecção, o ambiente mais frio esquenta mais rápido.
Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.
Se, no lugar de uma parede de vidro, fossem colocadas duas paredes de vidro paralelas bem próximas (afastadas de 5 mm, por exemplo), o fluxo de calor seria reduzido à metade.
A água retira do ar o calor para evaporar-se, reduzindo assim a sua
temperatura. Esse é o princípio básico de funcionamento dos
condicionadores de ar evaporativos. Acerca do uso desse processo
para climatização de ambientes, julgue os itens seguintes.
O referido processo ocorre sob pressão constante, portanto, o calor trocado equivale à variação da entalpia.
Considere uma máquina térmica que necessita de um dispositivo para dissipar calor. A melhor escolha foi uma aleta de seção transversal retangular, uniforme. Indique a forma da equação diferencial que governa este problema.
Considere que o fluxo de calor é unidimensional.
Analise a alternativa que apresente os modos de transferência de calor:
O ar a 20o C escoa sobre uma placa de 1m2 a uma temperatura de 250o C. Sabendo que o coeficiente de transferência de calor é 25 W/m2 o C, avalie a transferência de calor.
Duas grandes placas paralelas finas, cujas superfícies podem ser consideradas corpos negros, estão separadas por uma distância de 2 cm e trocam calor entre si por condução e radiação. Admita que:
• uma das placas está a T1 = 400 K, enquanto a outra está a T2= 300 K;
• o espaço entre elas é ocupado pelo ar (Kar = 0,02 W/m.K); e
• as correntes de convecção natural envolvidas são desprezíveis.
Considerando que a taxa de transferência de calor por radiação entre as placas por unidade de área é de 300 W, a taxa de transferência de calor total entre as placas por unidade de área, em W, corresponde a
Uma das superfícies de uma placa delgada absorve 793 W/m2 de radiação solar e a dissipa por convecção para o ar ambiente a 30 o C, enquanto a outra superfície está isolada. Considerando que o coeficiente de transferência de calor envolvido vale h = 13 W/(m2.o C), a temperatura da placa, em o C, é dada por
Considerando-se os modos de transferência de calor, estão corretas as afirmativas abaixo, EXCETO a seguinte:
Um engenheiro sabe que a distribuição de temperaturas ao longo de uma parede de 10 m2 de área e de 0,8 m de espessura, em certo instante, corresponde a T(x)=a+bx+cx2 . Sabe-se que a = 780 °C; b = -250 °C/m; c = -70 °C/m2 . Considerando-se que a condutividade térmica do material é dada por 30 W/(m.°C), a taxa de transferência de calor que entra na parede (x=0) é dada, em kW, por
Considerando os princípios da transferência de calor, assinale a alternativa correta.
Na especificação de trocadores de calor do tipo casco-tubos, a definição dos fluidos que irão circular no interior dos tubos e na sua parte externa, no casco, é uma das decisões iniciais mais importantes, pois uma decisão errada pode implicar um trocador não otimizado e com problemas frequentes de operação. Acerca dos critérios para se decidir qual fluido deve circular pelos tubos e qual deve fazê-lo pelo casco, assinale a alternativa correta.
De modo a efetuar transferência de calor e a garantir um melhor aproveitamento energético, nas plantas industriais, faz-se uso de permutadores, também conhecidos como trocadores de calor. Os permutadores mais comuns são os do tipo casco/tubo.
Sobre esse tipo de permutadores, observe as afirmativas que seguem.
I – Normalmente, a corrente fria passa pelos tubos, e a corrente quente passa pelo casco.
II – Devido à sua construção, nos trocadores casco/tubo, não há contato direto entre as correntes frias e quentes.
III – A temperatura de saída da corrente fria é maior que a temperatura de saída da corrente quente.
IV – A quantidade de calor trocada é inversamente proporcional à diferença de temperatura e diretamente proporcional ao fluxo das correntes.
É correto APENAS o que se afirma em
A transferência de calor pelo corpo humano pode ser realizada por evaporação, radiação, convecção e condução.
O corpo perde calor por convecção desde que sua temperatura média superficial
Um ambiente de 250 m3 possui 300 kg de ar a 25 °C. Admitindo-se que o ar se comporta como gás perfeito, com R= 0,3 kN.m/kg.K, tem-se para a pressão do ar, em kPa,
A água e o vidro são considerados semitransparentes à radiação solar.
Ar a 100 °C flui sobre uma placa que está a 64 °C. A taxa de transferência de calor para a placa através de uma área de 3 m2 é de 7.560 W.
O coeficiente de transferência de calor, em W/(m2 .°C), é de
É recomendável que a distribuição de ar num recinto obedeça a certas exigências.
Uma delas é que a velocidade do ar, nas regiões ocupadas do recinto, acima da cabeça das pessoas, principalmente quando o ar insuflado for frio, não deve ser superior, em m/s, a
Uma máquina térmica retira calor da fonte quente a 500 K e ejeta gases diretamente no ar a 300 K.
Qual o rendimento da máquina se ela possui 70% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot?
Cada vez mais se utilizam conceitos inovadores em equipamentos de troca térmica. Um exemplo disto é o denominado tubo sanduíche, a respeito do qual é correto afirmar que é um processo
Analise as assertivas:
I. Ocupam espaço físico diminuto.
II. Facilidade e rapidez na operação de manutenção e limpeza.
III. Permitem que os fluidos de troca térmica trabalhem a altíssima pressão.
IV. Possuem elevado desempenho térmico.
V. Como ocupam espaço físico diminuto, são menos dispendiosos.
VI. A tecnologia de dimensionamento desses equipamentos é largamente difundida na literatura e no mundo corporativo.
VII. Não podem ser utilizados em processos que envolvam a fabricação de alimentos e bebidas.
VIII. Não podem ser utilizados em embarcações/plataformas de petróleo devido à corrosão do ar marinho sobre o equipamento.
IX. Necessitam de um grande espaço físico, ferramentas e dispositivos específicos para efeito de manutenção e limpeza.
X. Propiciam pequena perda de carga ao longo do escoamento.
As características de trocadores de calor a placas estão corretamente descritas APENAS em
Os motores a combustão de alto desempenho, como, por exemplo, os de corrida de Fórmula 1, têm a sua superfície na cor preta para
Aletas são extensões de superfícies que possibilitam o aumento da capacidade de transferência de calor. A equação da transferência de calor entre uma superfície aletada e um fluido, sem a presença de radiação, é representada por:
q=h (T0 - T∞) (Ω Af + A if)
Nesta equação q é a taxa de transferência de calor; h é o coeficiente de película; To é a temperatura da base da superfície aletada; T∞ é a temperatura média do fluido; Af é a área lateral de troca térmica das aletas; Aif é a área da superfície não recoberta por aletas; Ω é a eficiência das aletas. A eficiência Ω das aletas considera
Trocadores de Calor a placas utilizam, entre cada uma de suas placas, elementos de vedação elastoméricos, convenientemente instalados entre canais de vedação, para garantir a vedação entre as superfícies quando devidamente montados. O uso deste elemento de vedação significa
Uma esfera de cobre com condutividade de 400 W.K. m -1 , de raio igual a 1 cm, inicialmente a 400 K, é mergulhada em um grande recipiente de óleo à temperatura de 300 K. O coeficiente de transferência de calor por convecção do processo é igual a 10 W . K-1 . m-2 . Em face dessas condições hipotéticas e considerando-se aplicações típicas de engenharia, conclui-se que a temperatura no interior da esfera será homogênea durante o processo de resfriamento.
Com relação a compressores e sistemas de refrigeração, ventilação e ar condicionado, julgue os itens a seguir.
Sendo a temperatura externa constante, o incremento de ventilação no ambiente proporciona sensação de maior conforto térmico em função do aumento da perda de calor por convecção.
Em relação ao conforto ambiental, assinale a alternativa que apresenta a afirmação correta.
Sobre desempenho das edificações, assinale a alternativa que apresenta a afirmação correta.
O desempenho de aletas na dissipação do calor em objetos pode ser avaliado de diferentes maneiras. Acerca desse assunto, assinale a opção correta.
Preencha a lacuna a seguir com a alternativa correta. Sob a ótica do conforto térmico, os movimentos de ar aceleram as trocas de calor das pessoas com o ambiente por _____________ e por evaporação. Sua consideração em climas de tensão térmica positiva (quente-seco e quente-úmido) é fundamental para obtenção das condições de conforto.
Em relação ao conforto térmico proporcionado por um ambiente climatizado, julgue o item subsecutivo.
Para manter o conforto térmico dos ocupantes de um ambiente climatizado, é suficiente manter a temperatura de bulbo seco do ar e a umidade relativa dentro dos limites definidos pelas normas.
Em relação ao conforto térmico proporcionado por um ambiente climatizado, julgue o item subsecutivo.
Sabe-se que a transferência de calor ocorre por três mecanismos básicos: condução, convecção e radiação. Com relação a esses mecanismos, julgue o item que se segue.
Sabe-se que a transferência de calor ocorre por três mecanismos básicos: condução, convecção e radiação. Com relação a esses mecanismos, julgue o item que se segue.
Acerca do isolamento térmico de uma tubulação de água gelada, julgue os itens subsequentes.
Para a camada isolante, é possível determinar uma espessura crítica abaixo da qual a resistência convectiva do sistema isolante é maior que a resistência condutiva desse sistema.
Acerca do isolamento térmico de uma tubulação de água gelada, julgue os itens subsequentes.
A aplicação do isolamento térmico sobre a tubulação reduz substancialmente o coeficiente global de transferência de calor entre a água gelada e o ar ambiente.
A transmissão de calor ocorre nos materiais em qualquer dos seus três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Nos líquidos e nos gases a transferência de calor ocorre por:
A equação para a transmissão de calor por condução unidimensional no regime permanente é dada pela seguinte equação:
qk = - kA dT
dx
Sendo qk o calor transmitido por condução por unidade de tempo.
É correta a afirmação de que o K existente no segundo membro da equação, representa o(a):
Testes experimentais efetuados em parte de uma lâmina de turbina de 54 mm indicam um fluxo térmico na lâmina de q” = 83 kW/m2 . Para manter uma temperatura superficial em regime estacionário de 853°C, o calor transferido para a lâmina é removido por uma substância refrigerante que circula no interior da lâmina. Determine o fluxo térmico na superfície da lâmina, caso a sua temperatura superficial fosse reduzida para 710°C através do aumento da vazão do refrigerante. (Considere: T∞(ar) = 1000°C; Var = 165 m/s; condições de regime permanente e propriedades do ar constantes.) O valor do fluxo térmico na superfície da lâmina será de
A calefação solar passiva, que se refere ao uso da energia solar para o aquecimento de ambientes internos, fundamenta-se nos processos naturais de transferência térmica por condução, convecção e radiação. Levando-se em consideração algumas características essenciais relativas aos elementos de todo o sistema, mostra-se INEFICAZ utilizar:
O isolamento térmico de uma tubulação cilíndrica que transporta vapor de água superaquecido é feito com uma camada de material isolante colada à superfície externa da tubulação. A respeito dessa camada de material isolante, julgue os itens subsecutivos.
A espessura da camada isolante será a mesma em tubulações horizontais ou verticais.
O isolamento térmico de uma tubulação cilíndrica que transporta vapor de água superaquecido é feito com uma camada de material isolante colada à superfície externa da tubulação. A respeito dessa camada de material isolante, julgue os itens subsecutivos.
O perfil de temperatura dentro da camada isolante é linear.
Um fio fino de diâmetro 5,0 × 10-5 m é colocado em uma corrente de ar que escoa a 30 °C perpendicularmente ao fio com velocidade de 50 m/s. Uma corrente elétrica passa através do fio elevando sua temperatura superficial para 50 °C. O coeficiente de película do ar é 200/π W/m2k Então, a potência térmica por unidade de comprimento do fio é
Um trocador de calor de placas apresenta desempenho insatisfatório que se constata por troca térmica inadequada. O fluído frio ingressa a 313 K e sai a 353 K. Sua vazão mássica é 5 kg/s, e o calor específico é 2000 J/kgK. O trocador utiliza 401 placas de aço inox de dimensões que propiciam, cada uma, uma área de troca térmica de 0,80 m2. Despreza-se a condução através das placas de inox. Dado o coeficiente global de troca térmica 50 W/m2K, fator de temperatura (também fator de troca térmica) = 1,0 e média logarítmica da diferença de temperaturas 40 K, o remanejamento de placas que deve ser feito para a adequação da troca térmica é
A respeito dos conceitos e princípios associados à transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.
Pela Lei de Stefan-Boltzmann, que descreve a energia irradiada por um corpo negro, a radiação térmica é proporcional à quarta potência da temperatura, em °C
W = σT4
A respeito dos conceitos e princípios associados à transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.
A resistência ao fluxo de calor por condução em um corpo depende da espessura do corpo, da densidade do material e da área normal à direção do fluxo de calor.
RT = L
kA
Condutividade térmica pode ser definida como a taxa de fluxo de calor que passa pelo material, sendo os parâmetros dados por: quantidade de energia presente (capacidade calorífica), a natureza dos transportadores de calor e a quantidade de dissipação (livre caminho médio). Para os materiais cerâmicos tem-se o valor de k :
Determine a condutividade térmica de um determinado material, sabendo-se que o fluxo de calor através de uma placa composta por esse material, com 1 cm de espessura e submetida a uma diferença de temperatura de 20 °C entre suas superfícies, é de 400 W/m2 .
Considere as seguintes afirmativas acerca de conceitos de transferência de calor:
I – No modo de transferência de calor denominado Condução, a troca de calor ocorre de uma região de baixa temperatura para uma região de alta temperatura.
II – Fluxo de calor é a quantidade de calor transferido por unidade de área.
III – Na Convecção, a transferência de calor ocorre entre um fluido e um corpo sólido.
IV – A radiação térmica emitida por um corpo é transmitida no espaço por meio de ondas eletromagnéticas.
Assinale a alternativa que corresponde às afirmativas verdadeiras.
Sobre a transferência de calor por condução e por convecção, que ocorre numa parede vertical de um reservatório metálico que contém internamente óleo aquecido e externamente ar atmosférico, é correto afirmar que, no caso da
A transferência de calor pode ocorrer de diversos modos. As unidades envolvidas nos cálculos devem ser coerentes e conhecidas, bem como as grandezas físicas e seus significados. Considerando as unidades [kW.h], [W/m.ºC], [W/m2 .ºC], [kJ] e [Btu/h.ft 2 .ºF], é correto afirmar que se referem a, respectivamente:
O ciclo padrão ar ideal para análise de uma turbina a gás simples é o ciclo de
A lei de Kirchhoff da radiação indica que, para uma superfície a uma determinada temperatura e comprimento de onda, a emissividade é
Sabe-se que, sob as mesmas condições, as massas molares (g/mol) do ar, do argônio e do hélio são:
Mar = 29; Margônio = = 40 e Mhélio = 4.
Colocando em ordem crescente a condutividade térmica k desses elementos, tem-se:
Considerando que, em um regime estacionário, as temperaturas superficiais interna e externa de uma janela de vidro, medindo 1 m × 3 m e 5 mm de espessura, sejam 15 °C e 5 °C,em um regime estacionário, respectivamente, e que a condutividade do vidro seja igual a 1,4 W/m, julgue o item seguinte.
A perda de calor dessa janela depende apenas da diferença das temperaturas das superfícies interna e externa do vidro.
Trocadores ou permutadores de calor são equipamentos em que dois fluidos com temperaturas diferentes trocam de temperatura através de uma interface metálica. Com relação aos tipos de trocadores de calor, julgue o item que se segue.
A finalidade da colocação de chicanas no lado do casco nos trocadores de calor do tipo casco e tubo é dar suporte aos tubos contra flexão e vibração e guiar o fluido do casco através do feixe de tubos, o que aumenta a convecção forçada sobre os tubos.
Trocadores ou permutadores de calor são equipamentos em que dois fluidos com temperaturas diferentes trocam de temperatura através de uma interface metálica. Com relação aos tipos de trocadores de calor, julgue o item que se segue.
Para valores idênticos de temperaturas de entrada e saída das correntes e mesmo valor do coeficiente global de transferência de calor local, a configuração de um trocador de calor em paralelo é mais eficiente que a configuração em contracorrente, pois requer uma área menor para trocar calor a uma taxa fixa.
Uma haste metálica de 1,0 m de comprimento e área de 100 cm² é colocada em contato com dois reservatórios térmicos, tal que cada uma de suas extremidades esteja em contato com apenas um dos reservatórios. A diferença de temperatura entre os reservatórios é de 100 °C, e a condutividade térmica do metal é de 5,0.10-2 [cal/s.m.°C].
O módulo da taxa de transferência de calor, em cal/s, através da haste é
Ao dimensionar-se um ciclo de refrigeração por compressão de vapor, é comum considerar-se o compressor operando em regime permanente por meio de um processo adiabático e isentrópico. Nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta o significado de um processo adiabático.
A parede externa de uma casa é composta por uma camada de 25 cm de espessura de tijolo comum e uma camada de gesso. A taxa de transferência de calor por unidade de área é 40 W.m–2 , já a face externa da parede se encontra a 40 °C e a face interna à 20°C. Presume-se que a condutividade térmica, em Wm–1 K–1 , do tijolo é 0,7 e a do gesso 0,5.
Assim, assinale a alternativa que determina a espessura de gesso.
Considere a condução de calor em regime permanente através de uma grande parede plana de espessura Δx e área A.
Pela lei de Fourier, a taxa de condução de calor, através da camada plana, é inversamente proporcional à(ao)
A transferência de calor através do vácuo envolve apenas o(s) seguinte(s) mecanismo(s):
Considere a transferência de calor por convecção de uma superfície sólida de área As e temperatura Ts para um fluido com um coeficiente de transferência de calor por convecção h, e cuja temperatura longe da superfície é T∞.
A resistência térmica da superfície contra o calor, ou simplesmente a resistência de convecção da superfície é dada por
Um forno industrial possui uma parede composta por dois materiais. A camada mais interna tem 20 cm de espessura e é feita de tijolos especiais cuja condutividade térmica vale 2 W/m o C. Já a outra camada é feita de um material refratário que apresenta uma condutividade térmica de 0,05 W/m o C e sua face externa troca calor por convecção com o ar ambiente cuja temperatura e coeficiente de filme valem, respectivamente, 25 o C e 10 W/m2o C. Supondo que a temperatura interna da primeira camada é de 1225 o C e que o fluxo de calor que atravessa a parede é igual a 1.000 W/m2 , pode-se concluir que a espessura da camada referente ao material refratário, em cm, é:
Considere as seguintes afirmativas referentes a alguns aspectos do fenômeno de convecção:
I - a dimensão do coeficiente de transferência de calor por convecção, no sistema internacional de unidades, é W/m2o C;
II - os Números de Prandtl e de Reynolds por si só caracterizam perfeitamente o problema de convecção forçada em uma placa plana em qualquer situação de escoamento;
III - no fenômeno de convecção natural, o Número de Nusselt é função do Número de Grashof e do Número de Prandtl;
IV - a distribuição axial do Número de Nusselt em um tubo circular submetido a um fluxo de calor constante na sua parede é a mesma tanto para o regime laminar quanto para o regime turbulento de escoamento.
Está(ão) correta (s) APENAS a(s) afirmativa(s)
O adimensional que fornece uma medida da transferência de calor por convecção, que ocorre em uma superfície, e que corresponde ao gradiente de temperatura adimensional na superfície, é o número de
Um condensador que opera em regime permanente é alimentado com 1,5 kg/s de um fluido refrigerante a P1 , T1 = 40 o C e h1 = 300 kJ/kg. Na saída, o fluido é descarregado a P2 , T2 = 12 o C e h2 = 60 kJ/kg.
A taxa de transferência de calor, em módulo, associada a esse fluido, em kW, vale
Considere uma esfera oca utilizada para armazenar uma determinada substância. Tal esfera possui condutividade térmica constante, e as superfícies interna e externa estão expostas a fluidos com diferentes temperaturas.
Para condições de estado estacionário sem geração de calor, a forma apropriada da equação de calor unidimensional é dada por
Um conjunto cilindro-pistão sem atrito contém 3 kg de uma substância pura. A pressão, o volume específico e a energia interna da substância no estado inicial são iguais a 200 kPa, 0,2 m3 /kg e 1.010 kJ/kg. Transfere-se calor à substância em um processo à pressão constante até que ela atinja um estado final, em que o volume específico e a energia interna são iguais a 1,0 m3 /kg e 2.600 kJ/kg.
O calor transferido nesse processo, em kJ, é dado por
Calor é transferido de uma parede para uma corrente de ar. Sabe-se que o processo ocorre em regime permanente, que o fluxo de calor envolvido é de 80 W/m2 , e que a corrente está a 21 o C.
Considerando que o coeficiente de transmissão convectiva de calor é de 10 W/(m2 . K), tem-se para a temperatura da superfície da parede, em o C,
O trocador de calor casco e tubo é muito utilizado na indústria em razão de sua ampla faixa de uso. Neste tipo de trocador, um fluido escoa pelo interior dos tubos (fluido do lado tubo) e o outro, por fora dos tubos (fluido do lado casco).
A esse respeito, considere as afirmações a seguir.
I - O fluido mais corrosivo deve ser colocado no lado tubo.
II - O fluido com maior pressão deve ser colocado no lado casco.
III - O fluido com menor valor para o coeficiente de transferência convectiva de calor h deve ser colocado no lado tubo.
É correto APENAS o que se afirma em
Entre os elementos listados a seguir, o que possui o maior valor de condutividade térmica na temperatura ambiente, sendo usado inclusive como dissipador de calor de dispositivos eletrônicos sensíveis, é o(a)
Em um dia quente de verão, uma senhora resolve sair e manter o ventilador (potência consumida de
200 W) ligado na sala com objetivo de retornar e encontrar a temperatura do ambiente mais
agradável. A taxa de transferência de calor entre a sala e o ambiente externo é dada por Q =
U.A.(Ti – Te ), onde U = 5 W/m2.°C é o coeficiente global de transferência de calor, A = 40 m2 é a
área das superfícies da sala e Ti e Te são as temperaturas interno e externa, respectivamente.
Desconsiderando as portas, janelas e demais ambientes e ainda considerando que o interior e
exterior da casa estão inicialmente em equilíbrio térmico, escolha a melhor alternativa quanto a
temperatura da sala após atingido o regime permanente, se o ambiente externo permanecer a 30 °C
durante todo o período.
Referente ao uso de aletas é correto afirmar que
Em relação à lei de Kirchhoff, assinale a alternativa correta.
Para trocadores de calor é INCORRETO afirmar que
Nas garrafas térmicas utilizadas para manter a temperatura do café, utilizam-se paredes espelhadas
e, entre elas, há vácuo. Assinale a alternativa correta.