A Transferência de Calor

DISCIPLINA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR

Respostas av2

1. Um fio de ferro com temperatura de superfície de 100 °C está em uma sala com temperatura do meio de 30°C. Sabendo que o coeficiente de transferência de calor por convecção é de 10 W/m².K, calcule o fluxo de calor convectivo perdido pelo fio.

a) 7 kW/m²

b) 700 W c) 700 W/m²

d) 70 W/cm²

e) 70 kW

Alternativa correta: Letra C.

Identificação do conteúdo: Guia de Estudo Unidade 2– Página 7. – Transferência de Calor por Convecção.

Comentário: Utilizando a Equação 3 da página 7, temos a definição de fluxo de calor convectivo. Utilizando os valores dados, temos que:

Q=(100-30)*10= 700 W/m²

2. Sobre os conceitos de transferência de calor, podemos afimar que as alternativas a seguir estão corretas, exceto:

a) A condução de calor ocorre em um sólido estacionário. Não pode existir condução de calor em líquidos ou gases.

b) A diferença ou gradiente de temperatura resulta no estabelecimento de um fluxo de energia na forma de calor, que flui sempre do corpo de menor temperatura para o menos aquecido.

c) No equilíbrio térmico não existe gradiente de temperatura.

d) A radiação térmica ocorre entre dois corpos a temperatura distintas por meio de ondas eletromagnéticas.

e) De acordo com a primeria lei da termodinâmica, a energia que entra no sistema deve ser igual a que saí do mesmo.

Alternativa correta: Letra A.

Identificação do conteúdo: Conceitos fundamentais e o fenômeno da condução térmica. Livro texto – Página 4.

Comentário: Pode sim existir condução de calor em líquidos ou gases (fluidos), entretanto ambos precisar estar estagnados

3. Uma temperatura nas superfícies internas e externas de uma parede de 10 cm de espessura são 30° e 5°, respectivamente. A expressão para a variação unidimensional e permanente da temperatura na parede é de:

a) T(x) = -25 x + 25

b) T(x)=25x + 5

c) T(x)=-30x – 25

d) T(x)=-300x +5 e) T(x)=-250x+30

Alternativa correta: Letra E

Identificação do conteúdo: Conceitos fundamentais e o fenômeno da condução térmica. Livro texto – Página 17.

Comentário: Aplicando a Equação geral, utilizando as condições de contorno necessárias, utilizando a equação da Página 17, obtemos a resposta correta da letra E.

T(x)= ((5-30)/0,1)*x)+30

4. O fluído de uma indústria famacêutica, em regime turbulento, está entrando no trocador de calor a uma temperatura de 30°C, saindo a 3°C da tubulação de resfriamento. Qual o número de Nusselt que melhor pode ser modelado no escoamento do fluído nessa tubulação?

a) Nu=4,36

b) Nu=0,023 Re0,8Pr0,4 c) Nu=0,023 Re0,8Pr0,3

d) Nu=3,36

e) Nu=0,125fRePr1/3

Alternativa correta: Letra C

Identificação do conteúdo: Transferência de Calor por Convecção. Livro texto – Página 54.

Comentário: O modelo de Dittus-Botler é o modelo mais apropriado no escoamento turbulento e onde existe um resfriamento, o valor de n=0,3.

5. Uma pessoa em uma sala, no verão, com as superfícies interiores com uma temperatura de 25°C, está em pé. Assumindo que a ára da pessoa seja de 1,4 m² e a temperatura da superfície exposta dessa pessoa esteja a 30°C, qual a taxa de transferência de calor, aproximadamente, por radiação, entre a pessoa e a superfície ao seu redor? Assumir uma emissividade da pessoa de 0,95 e a constante de Stefan-Boltzman igual a 5,67x10-8 W/m².K4