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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.

≤ 0 s
≤ 8 s
≤ 20,3 s
≤ 0,5 s
≤ 65 s
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Questões para Estudantes

ano passado

Respostas

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ano passado

Para determinar o intervalo de tempo adequado para utilizar o método explícito, é necessário considerar a estabilidade do método, que geralmente é analisada pelo critério de Courant-Friedrichs-Lewy (CFL). Esse critério relaciona a velocidade de propagação da onda, o tamanho da malha e o intervalo de tempo. Se você está analisando o ponto mais convectivo, deve calcular o tempo de estabilidade com base nos coeficientes primários e nas condições de contorno. O intervalo de tempo deve ser escolhido de forma que satisfaça a condição CFL, garantindo que o método explícito seja estável. Sem os valores exatos dos coeficientes e das condições específicas do seu problema, não é possível determinar qual das opções (≤ 0 s, ≤ 8 s, ≤ 20,3 s, ≤ 0,5 s, ≤ 65 s) é a correta. Você deve calcular o intervalo de tempo usando a fórmula do critério CFL e escolher a opção que se encaixa nos resultados obtidos.

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Qual é a temperatura no bastão a 100 mm da solda numa condição de convecção?

A) 280 K
B) 200 K
C) 350 K
D) 300 K
E) 450 K

Um tanque de aço (k1 = 40 W/m.K), de formato esférico e raio interno de 0,5 m e espessura de 5 mm, é isolado com 38mm de lã ( 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 lã 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? 0,023 W/m.K 0,044 W/m.K 0,068 W/m.K 0,055 W/m.K 0,030 W/m.K

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; α =53,7 x 10-6m²/s. O 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 W/m².°C. A rede de pontos é igualmente espaçados com ∆x=∆y=2 cm. 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.


≤ 0,5 s
≤ 0,8 s
≤ 1,0 s
≤ 1,2 s
≤ 1,8 s

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 superf ície interna do tubo de vapor é 300 °C e a da superf ície externa do segundo isolante é 50 °C. Qual é o f luxo de calor por unidade de comprimento do tubo?


388 W
241 W
852 W
520 W
176 W

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