Prévia do material em texto
Material de Estudo 74: Engenharia Mecânica - Transferência de Calor 1. Quais são os três mecanismos básicos de transferência de calor? a) Condução, convecção e evaporação. b) Condução, convecção e radiação. c) Condução, evaporação e radiação. d) Convecção, evaporação e radiação. e) Condução, ebulição e radiação Resposta: b) Justificativa: A transferência de calor sempre ocorre de um corpo de maior temperatura para um de menor temperatura, e pode ocorrer por condução, convecção ou radiação. 2. O que é condução térmica? a) A transferência de calor através de um fluido em movimento. b) A transferência de calor através da emissão de ondas eletromagnéticas. c) A transferência de calor através de um material (sólido, líquido ou gasoso), devido à agitação térmica das moléculas, sem transporte macroscópico de matéria. d) A transferência de calor por contato direto. e) A transferência de calor por mudança de fase. Resposta: c) Justificativa: A condução ocorre em todos os estados da matéria, mas é mais significativa em sólidos. 3. O que é convecção térmica? a) A transferência de calor através de um material sólido. b) A transferência de calor através da emissão de ondas eletromagnéticas. c) A transferência de calor em um fluido (líquido ou gás) devido ao movimento do fluido, que transporta energia térmica de uma região para outra. Pode ser natural (devido a diferenças de densidade) ou forçada (devido a um ventilador, bomba, etc.). d) A transferência de calor no vácuo. e) A transferência de calor entre sólidos Resposta: c) Justificativa: A convecção é um mecanismo importante de transferência de calor em fluidos, e é responsável por muitos fenômenos naturais, como a formação de brisas e correntes oceânicas. 4. O que é radiação térmica? a) A transferência de calor através de um fluido em movimento. b) A transferência de calor através de um material sólido. c) A transferência de calor por meio da emissão de ondas eletromagnéticas (principalmente infravermelho) por todos os corpos com temperatura acima do zero absoluto. Não necessita de um meio material para ocorrer. d) A transferência de calor por contato direto. e) Uma transferência de calor apenas em líquidos Resposta: c) Justificativa: A radiação térmica é o mecanismo de transferência de calor que permite que o calor do Sol chegue à Terra. 5. Qual a lei que descreve a taxa de transferência de calor por condução em regime estacionário através de uma parede plana? a) Lei de Newton do resfriamento. b) Lei de Stefan-Boltzmann. c) Lei de Fourier: q = -kA(dT/dx), onde q é a taxa de transferência de calor, k é a condutividade térmica do material, A é a área da seção transversal e dT/dx é o gradiente de temperatura. d) Lei de Planck. e) Lei de Wien Resposta: c) Justificativa: A Lei de Fourier estabelece que a taxa de transferência de calor por condução é proporcional ao gradiente de temperatura e à área da seção transversal, e inversamente proporcional à espessura da parede. 6. O que é a condutividade térmica de um material? a) A capacidade do material de armazenar calor. b) A capacidade do material de conduzir calor. É uma propriedade do material que indica a facilidade com que o calor se propaga por condução através dele. c) A capacidade do material de emitir radiação térmica. d) A capacidade do material de refletir calor. e) A resistência térmica Resposta: b) Justificativa: Materiais com alta condutividade térmica (ex: metais) são bons condutores de calor; materiais com baixa condutividade térmica (ex: lã de vidro, isopor) são bons isolantes térmicos. 7. Qual das seguintes alternativas NÃO influencia a taxa de transferência de calor por convecção? a) A diferença de temperatura entre o fluido e a superfície. b) A velocidade do fluido. c) As propriedades do fluido (viscosidade, densidade, calor específico). d) A geometria da superfície. e) A condutividade térmica da superfície. Resposta: e) Justificativa: A condutividade térmica da superfície influencia a transferência de calor por condução através da superfície, mas não diretamente a transferência de calor por convecção entre o fluido e a superfície. A convecção é influenciada pelas propriedades do fluido, pela diferença de temperatura e pela geometria da superfície, que afeta o padrão de escoamento do fluido.