Transferência De Calor Por - Condução

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<p>03/10/2024, 14:23 Você acertou 9 de 10 questões Verifique o seu desempenho e continue treinando! Você pode refazer o exercício quantas vezes quiser. Verificar Desempenho 1 Marcar para revisão Um tubo condutor de vapor de diâmetro interno 160 mm e externo 170 mm é coberto com duas camadas de isolante térmico. A espessura da primeira camada é 30 mm e a da segunda camada é 50 mm. As condutividades térmicas k1, k2, k3 do tubo e das camadas isolantes são 50, 0,15 e 0,08 W/m.K, respectivamente. A temperatura da superfície interna do tubo de vapor é 300 °C e a da superfície externa do segundo isolante é 50 °C. Qua é o fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo? A 241 W B 520 W C 176 W 1/18</p><p>03/10/2024, 14:23 D 852 W E 388 W Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os respetivamente são: = 80mm = 0,08m = 85 mm = 0,085 mm + 30 mm = 115 mm = 0,115 0,165 Calculamos a taxa de transferência global mediante resistências em = = 241 W In (0,115/0,085) + In + 2n 1 0,08 2 Marcar para revisão Um bastão de perfil parabólico de aço inox (k=15,1 W/m.K) com 150 mm de comprimento e 4 mm de diâmetro na base se estende horizontalmente a partir de uma solda a 250°C. O bastão encontra-se em um ambiente com Too: 25°C e h= 30 Qual é a temperaturas no bastão a 100 mm da solda numa condição de convecção? 2/18</p><p>03/10/2024. 14:23 A 280 K B 200 K C 350 K D 300 K E 450 K Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Procuramos na tabela de configurações a equação para calcular 0 valor de m para bastões de perfil parabólicos. Posteriormente, substituímos na equação para variação de temperatura com condição de convecção na ponta 0 valor de 4.30 Variação de temperatura com convecção: - x)) T + 298 = 300K 3/18</p><p>03/10/2024, 14:23 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66feb46c89b0812e00766947/gabarito 3 Marcar para revisão Um tanque de aço W/m.K), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é isolado com 38mm de W/m.K ). A temperatura da face interna do tanque é 220 e a da face externa do isolante é 30°C. Após alguns anos de utilização, a foi substituída por outro isolante, também de 38mm de espessura, tendo sido notado então um aumento de 10% no calor perdido para o ambiente (mantiveram-se as demais condições). Qual é a taxa de transferência de calor pelo tanque isolado com T3 T2 T1 r2 A 690 W B 759 W C 522 W D 800 W E 950 Transferência De Calor Por T 4/18</p><p>14:23 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66feb46c89b0812e00766947/gabarito/ Condução Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Questão 4 de 10 1 2 3 4 5 Gabarito Comentado Os são respectivamente: 6 7 8 9 10 0,005m = 0.505 m Corretas (9) T3 0,505 771 + 0,038m = 0,543 Incorretas (1) A taxa de transferência pode ser calculada mediante resistências em séries. Em branco (0) T1-T3 Onde: 0,543-0,505 0,505 0,2757 4 Marcar para revisão A superfície superior de uma placa se está resfriando mediante um fluxo a pressão de ar a uma temperatura de Too com um coeficiente de transferência de calor por convecção h. A placa de espessura L (p;Cp;k;a) tinha uma temperatura inicial uniforme de Ti, além disso, a superfície inferior da placa está recebendo um fluxo de geração de calor qL. Mediante um espaçamento nodal uniforme AX e um intervalo de tempo de At expresse a equação pelo método explicito para a temperatura nodal 4. https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66feb46c89b0812e00766947/gabarito/ 5/18</p><p>03/10/2024, 14:23 2 3 4 Fonte: 2011. A B C D E X Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado 6/18</p><p>03/10/2024, 14:23 No termo transiente é a metade do volume do + Ax At multiplicando pelos dois lados da equação por At substituindo no último termo Isolando o termo : 5 Marcar para revisão Uma placa de grande espessura, com difusividade térmica de e condutividade térmica de 35,3W/m.K, está inicialmente a uma temperatura uniforme de 410°C. De repente, a sua superfície é exposta a uma substância refrigerante a 5°C, que mantém um coeficiente de transferência de calor por convecção igual a 80 W/ Usando um incremento no espaço de 20 mm. Qual seria o intervalo de tempo adequado para utilizar o método explícito? Obs: o critério é analisado pelo ponto mais convectivo, neste caso faça o balanço no ponto exposto a convecção e analise os coeficientes primários. A > 0 S B 8 S C</p><p>03/10/2024, 14:23 D</p><p>03/10/2024, 14:23 6 Marcar para revisão Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20 m de tijolo refratário ( W/(m.°C) ) e 0,13 m de tijolo isolante ( = 0,15 W/(m.°C) ). A temperatura da superfície interna do refratário é 1675°C e a temperatura da superfície externa do isolante é 145°C. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa. Qual é a temperatura da interface refratário/isolante? T3 A 1258.5 °C B 1056 °C C 1428,2 °C D 955,5 °C E 145 °C Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado 9/18</p><p>03/10/2024, 14:23 Primeiro calculamos a taxa de transferência total, considerando uma área unitária da T1-T3 = = 0.13 + k2A + 1,2.1 0,15.1 Como está em estado estacionário a mesma taxa é para cada parede Na parede do refratário, obtemos: a K1A (1480,6) 0,166 = (1675 7 Marcar para revisão Consideremos a transferência de calor bidimensional numa barra solida de molibdênio em formato de L que está inicialmente a uma temperatura uniforme de 200°C e cuja seção transversal está na figura abaixo. As propriedades da barra são k=138 a lado direito da barra está isolado e a superfície inferior se mantem a uma temperatura uniforme de 200°C em todo momento. No instante t=0 a superfície superior completa e a lateral esquerda se sujeita a uma convecção com fluido refrigerante a uma temperatura de 10 °C e um coeficiente de transferência de calor de 100 °C. A rede de pontos é igualmente espaçados com Ax=Ay=2 = cm. Convecção 1 2 3 4 5 Elaborado pelo autor. 10/18</p><p>03/10/2024, 14:23 Os pontos 1 e 2 são os mais expostos à convecção e por tanto em algum deles deve ser analisado o critério de uso do método explicito. Qual é o intervalo de tempo adequado para utilizar o método explícito? Faça a análise a partir do ponto 2. A</p><p>03/10/2024, 14:23 Vamos começar a análise pelo ponto 2, um dos pontos mais expostos à convecção. Lembrando sempre quando for fazer a análise verificar a fração do elemento de volume, neste caso será 1/4 do elemento: k 2 multiplicando pelos dois lados da equação substituindo a Isolando Para poder utilizar 0 método explicito precisamos encontrar 0 intervalo de tempo que satisfaz a condição de todos os coeficientes primários serem maior ou igual a zero, ou seja: 1 8 Marcar para revisão Um tubo de aço W/mK) de 12,7mm de espessura e 127 mm de raio externo é utilizado para conduzir ar aquecido. O tubo é isolado com 2 camadas de materiais isolantes: a primeira de isolante de alta temperatura (k2=0,051 W/mK) com espessura de 25 mm e a segunda com isolante à base de magnésia (k3=0,068 W/mK) também com espessura de 25mm. Sabendo que estando a temperatura da superfície interna do tubo a 538 °C e a temperatura da superfície externa do segundo isolante fica em 10°C. Qual é a temperatura da interface entre os dois isolantes? 12/18</p><p>03/10/2024, 14:23 1 2 3 T1 T4 A 215°C B 200°C C 320°C D 195°C E 56°C Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira gabarito comentado! Gabarito Comentado 13/18</p><p>03/10/2024, 14:23 Os respetivamente são: = 114,3mm = 0,1143m = 0,127 mm mm = 0.152 m = 0,177 m Primeiro calculamos a taxa de transferência global mediante resistências em = = 5751 In A taxa de transferência é a mesma, por tanto, realizando 0 cálculo com a resistência da última camada, temos: T3-10 575 = In (0,177/0,152) 9 Marcar para revisão Um tanque de aço W/m.K), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é isolado com 38mm de ( k2 = 0,04 W/m.K ). A temperatura da face interna do tanque é 220 °C e a da face externa do isolante é 30°C. Após alguns anos de utilização, a foi substituída por outro isolante, também de 38mm de espessura, tendo sido notado então um aumento de 10% no calor perdido para o ambiente (mantiveram-se as demais condições). Qual é o coeficiente de condutividade térmica do novo isolante? 14/18</p><p>03/10/2024, 14:23 T3 K1 T2 T1 r2 A 0,030 W/m.K B 0,023 W/m.K C 0,044 W/m.K D 0,068 W/m.K E 0,055 W/m.K Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira gabarito comentado! Gabarito Comentado 15/18</p><p>03/10/2024, 14:23 Os são + = 0.505 m T3 = 0,505 m + 0,038m = 0,543 m Calculamos primeiro a taxa de transferência utilizando a mediante resistências em séries. T1-T3 Onde: R2 = 0,2757 Levando em consideração a elevação do fluxo de calor em 10% temos um novo fluxo de calor: 759 W. A nova resistência total: 0.011 + A nova taxa de transferência de calor: 759 + 0,011 10 Marcar para revisão Consideremos a transferência de calor bidimensional numa barra solida de molibdênio em formato de L que está inicialmente a uma temperatura uniforme de 200°C e cuja seção transversal está na figura abaixo. As propriedades da barra são k=138 W/m°C; a =53,7 X lado direito da barra está isolado e a superfície inferior se mantem a uma temperatura uniforme de 200°C em todo momento. No instante t=0 a superfície superior completa e a lateral esquerda se sujeita a uma convecção com fluido refrigerante a uma temperatura de 10 °C e um coeficiente de 16/18</p><p>03/10/2024, 14:23 transferência de calor de 100 °C. A rede de pontos é igualmente espaçados com cm. 1 2 3 4 Elaborado pelo próprio autor Os pontos 1 e 2 são os mais expostos à convecção e por tanto em algum deles deve ser analisado o critério de uso do método explicito. Qual é a equação que representa a variação da temperatura pelo método explícito o ponto 2? A B C D E Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado 17/18</p><p>03/10/2024, 14:23 Vamos começar a análise pelo ponto 2, um dos pontos mais expostos à convecção. Lembrando sempre quando for fazer a análise verificar a fração do elemento de volume, neste caso será 1/4 do elemento: multiplicando pelos dois lados da equação por2/k e substituindo obtemos: https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66feb46c89b0812e00766947/gabarito 18/18</p>