Questão 2129146

• Banca: Marinha
• Órgão: Quadro Complementar
• Ano: 2016
• Provas: Marinha - 2016 - Quadro Complementar - Segundo - Tenente - Máquinas - Engenharia
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Termodinâmica; Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)

Um pequeno fogão industrial está fechado e aceso» Dentro dele estão sendo transferidos 1800W para aquecer uniformemente um conjunto formado por 20kg de ferro fundido, 6kg de madeira de pinho e 2kg de ar. Inicialmente, esse conjunto está em equilíbrio térmico a 25°C. A pressão local no interior do fogão é de 100kPa e é mantida invariável. Considere constante a taxa de aumento de temperatura do referido conjunto em função do tempo e despreze os vazamentos de ar, as mudanças na massa da madeira e as perdas de calor para o ambiente. Calcule o valor aproximado do intervalo de tempo Δt necessário {em minutos) para o conjunto atingir 85 °C, e assinale a opção correta. 

Dados : 

Calores específicos (C) : 

C_fem = 420J/(kg.K)

C_madeira = 1380J/(kg K) 

C_ar = 717J/(kg-K) 

• A. 7
• B. 10
• C. 13
• D. 16
• E. 19

Gabarito: B

Comentários

• W=(M*c*DT)/t

  W=(DT*(Mf*cf+Mw*cw+Ma*ca))/t

  t=(60*(20*420+6*1380+2*717))/1800=603,8s=10minutos.

• (1) Ferro fundido

  (2) Madeira de pinho

  (3) Ar

  Potência transferida para o sistema fechado : 1800 W ou 1800 J/s

  Pressão local no interior do fogão é de 100 kPa e constante (isobárico)

  Pot = E/dt

  Conjunto ( ferro + madeira + ar)

  Ti = 25ºC ou 298 K

  T = 85ºC ou 358K

  dT = 60K

  Calor especifico

  C = (dE/dT)

  dE = C*dT

  (dE/m) = C*dT

  dE = m*C*dT

  Pot.dt = Σm*C*dT