Transferência de Calor em Materiais

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Questão 1/10 - Transferência de Calor
Uma tubulação de aço Inox do tipo AIS 304 de 26,9mm de diâmetro externo e 1,4mm de espessura de parede é revestido externamente com poliestireno expandido extrudado de pérolas moldadas com 15mm de espessura. Sabendo que dentro do tubo circula nitrogênio líquido a -73°C e que o ambiente externo tem uma temperatura média anual de 25°C, determinar o fluxo de calor do ambiente externo para a tubulação.
Nota: 0.0
	
	A
	54,9 W/m2
	
	B
	549 W/m2
	
	C
	5490 W/m2
	
	D
	5,49 W/m2
Questão 2/10 - Transferência de Calor
Com relação à Lei de Fourier da condução, mantendo os valores de ΔΔT e ΔΔx constantes , qx irá variar de forma diretamente proporcional à A (aumentando A, qx aumentará). De modo análogo, mantendo A e ΔΔx constantes, qx variará de forma diretamente proporcional à ΔΔT (quanto maior ΔΔT, maior será qx). Entretanto, mantendo  ΔΔT e A constantes, qx irá variar inversamente com ΔΔx (quanto maior for ΔΔx, menor será qx). 
Assim, podemos afirmar que:
Em que: qx = quantidade de calor transferido por condução (W); αα= relação de proporcionalidade; A = área da seção transversal (m2 ); ΔΔT = variação da temperatura entre as faces (K); ΔΔx = variação da distância ao longo do eixo x (m).
Essa proporcionalidade está diretamente relacionada com a capacidade que o meio tem de transferir calor. 
Dessa forma, podemos reescrever a equação  anterior,  ficando: 
Qual o nome da constante de proporcionalidade k e o que representa?
Nota: 0.0
	
	A
	Convexibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por condução.
	
	B
	Condutibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por convecção.
	
	C
	Convexibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por convecção.
	
	D
	Condutibilidade térmica e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por condução.
Conforme Aula 2, Tema 1, pgs 5 e 6 do Material de Leitura:
k é a condutibilidade térmica dada em W/mK e representa a capacidade que o material ou fluido no estado estacionário tem de transferir calor por condução.
Questão 3/10 - Transferência de Calor
Determinar o fluxo de calor por condução, em regime permanente através de uma chapa de aço do tipo AISI 1010 de 1/2” de espessura, cuja face interna está a uma temperatura constante de 127ºC e cuja face externa está a uma temperatura constante de 27ºC.
Nota: 0.0
	
	A
	q/A = -48,27 kW/m2
	
	B
	q/A = -482,7 kW/m2
	
	C
	q/A = -48,27 W/m2
	
	D
	q/A = -482,7 W/m2
Questão 4/10 - Transferência de Calor
Uma parede de um forno é constituída internamente de Tijolo Refratário de Cromita de 76mm de espessura, seguida de Placa de Cimento Amianto com 5mm de espessura e de placa de aço Inox do tipo AISI 304 de 2mm de espessura. Sabendo que a temperatura interna do forno é de 900°C e a do ambiente externo média é de 27°C, determinar o fluxo de calor do forno para o meio externo, por Condução.
 
Nota: 10.0
	
	A
	q' = - 187 kW/m2
	
	B
	q' = 187 kW/m2
	
	C
	q' = 18,7 kW/m2
	
	D
	q' = - 18,7 kW/m2
Você acertou!
Questão 5/10 - Transferência de Calor
Uma tubulação de Aço AISI 316 de ¾” de diâmetro interno e espessura de parede de 1mm de espessura é revestida externamente com manta de fibra de vidro de 3mm de espessura. Sabendo que a temperatura interna do tubo está a 200°C e a temperatura do ambiente externo é de 30°C, determinar o fluxo de calor por condução através do tubo.
Nota: 10.0
	
	A
	q'= -25740 W/m2
	
	B
	q'= -2574 W/m2
	
	C
	q'= -257,4 W/m2
	
	D
	q'= -25,74 W/m2
Você acertou!
Questão 6/10 - Transferência de Calor
O coeficiente global de troca térmica é a medida da habilidade global de uma série de barreiras condutivas e convectivas para transferir calor. É  comumente aplicado ao cálculo de transferência de calor em trocadores de calor, mas pode também ser aplicado no cálculo de conforto térmico e outras aplicações. A expressão geral usada para esses cálculos é semelhante à Lei de Newton do resfriamento:
q=UAΔΔT =UA(T84 - T81) 
 Em que: q = calor trocado envolvendo transferência por condução e por convecção de calor (W) U = coeficiente global de troca térmica (W/m2K) A = área da seção transversal ao sentido de fluxo de calor ?T = (T84 - T81) = variação global da temperatura entre a temperatura interna e a externa do volume de controle (K). 
Como observações gerais a respeito do coeficiente global de troca térmica, temos que:
Nota: 0.0
	
	A
	Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a elevados valores de U;
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são baixos.
	
	B
	Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são elevados.
Conforme Aula 04, Material de Leitura, pg.7:
Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U;
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são elevados.
	
	C
	Fluidos com elevadas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos elevados, o que leva a baixos valores de U; 
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são baixos.
	
	D
	Fluidos com baixas condutividades térmicas possuem coeficientes convectivos baixos, o que leva a baixos valores de U;
A condensação e a evaporação são processos bastante eficientes de troca térmica e, portanto, seus coeficientes globais são baixos.
Questão 7/10 - Transferência de Calor
Quando um fluido for aquecido ou resfriado, a variação de massa específica e o empuxo produzem uma circulação natural de acordo com a qual o fluido se move ao longo da superfície sólida. O empuxo ocorre devido à presença combinada de um gradiente de densidade no fluido e de uma força de corpo proporcional à densidade. Assim, o movimento do fluido resulta da troca térmica.
Este fluxo do fluido é definido como:
Nota: 10.0
	
	A
	Convecção Natural.
Você acertou!
Convecção natural ou convecção livre é o processo no qual o movimento do fluido resulta da troca térmica. Quando um fluido for aquecido ou resfriado, a variação de massa específica e o empuxo produzem uma circulação natural de acordo com a qual o fluido se move ao longo da superfície sólida. O empuxo ocorre devido à presença combinada de um gradiente de densidade no fluido e de uma força de corpo proporcional à densidade.
	
	B
	Convecção Forçada.
	
	C
	Convecção Plana.
	
	D
	Convecção Radial
Questão 8/10 - Transferência de Calor
Trocadores de calor são equipamentos destinados a transferir calor de um fluido para outro, sendo que esses fluidos podem estar separados por uma parede sólida ou podem trocar calor diretamente entre si. São encontrados em várias funções na indústria e no cotidiano, tais como condicionadores de ar, refrigeradores, aquecedores, condensadores, evaporadores, secadores, torres de refrigeração, caldeiras e outros. 
Os trocadores podem ser classificados de acordo com o arranjo de escoamento e tipo de construção. Quanto ao tipo de escoamento, os trocadores podem ser:
Nota: 0.0
	
	A
	Paralelos, opostos e tubulares.
	
	B
	Paralelos, opostos e cruzados.
Conforme Aula04, Material de Leitura, pg.09:
Quanto ao tipo de escoamento, os trocadores podem ser: de correntes paralelas (os fluidos quente e frio escoam no mesmo sentido); de correntes opostas, contrárias ou de contracorrente (sentidos são opostos) ou, ainda, de correntes cruzadas (fluxos são perpendiculares).
	
	C
	Paralelos, opostos e helicoidais.
	
	D
	Paralelos, opostos e em feixe.Questão 9/10 - Transferência de Calor
Uma parede plana é composta de uma camada interna de azulejo acústico de 5mm de espessura e camada externa de bloco de concreto com furos retangulares preenchidos de 20mm de espessura. Determinar o fluxo de calor unidirecional que passa por esta parede, sabendo que a temperatura externa média é de 27ºC e a interna é mantida a 21ºC.
                                                                                        
Nota: 10.0
	
	A
	q' = 50,2 W/m2
Você acertou!
Conforme Aula 2, Tema 4, pg 11 Material de Leitura:
  
	
	B
	q' = 502 W/m2
	
	C
	q' = 50,2 kW/m2
	
	D
	q' = 502 kW/m2
Questão 10/10 - Transferência de Calor
Determinar o fluxo de calor por convecção de ar para a superfície de um sólido, sabendo que a temperatura do fluido a montante da superfície é 227ºC e a temperatura da superfície é mantida a 30°C. Considerar o coeficiente de transferência de calor por convecção como sendo 20 W/m2 .
q = h A ΔTΔT
Nota: 10.0
	
	A
	q/A = - 3940 W/m2
Você acertou!
	
	B
	q/A = - 394 W/m2
	
	C
	q/A = - 39,4 W/m2
	
	D
	q/A = - 3,94 W/m2
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