Questões de Concurso Público Caixa 2014 para Engenharia Mecanica

                                 

Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 ^oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T_∞, era de 25 ^oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, T_SUP, de 40 ^oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -É_OUT = É_ST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

Toda a energia que deixa o volume de controle, representada pelo termo É_OUT , pode ser obtida pela aplicação direta da lei do resfriamento de Newton: É_OUT = hA_S(T - T_-), em que h é o coeficiente convectivo de transferência de calor entre o cilindro e o ar, A_s e T são a área e a temperatura superficial do cilindro, respectivamente, T_- e é a temperatura do ar no interior do galpão.

                                 

Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 ^oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T_∞, era de 25 ^oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, T_SUP, de 40 ^oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -É_OUT = É_ST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

Para facilitar a solução do problema apresentado, é possível analisá-lo utilizando-se o método da capacitância global, embora esse método produza resultados satisfatórios apenas quando o número de Biot assume valores bem superiores à unidade.

                                 

     Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 ^oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T_∞, era de 25 ^oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, T_SUP, de 40 ^oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -É_OUT = É_ST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 
Se o ar no interior do galpão encontrar-se em repouso,  É_OUT  será influenciado pelo gradiente de densidade na camada limite formada em torno do cilindro e pelo campo gravitacional local.

                                 

 Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 ^oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T_∞, era de 25 ^oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, T_SUP, de 40 ^oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -É_OUT = É_ST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

No balanço de energia proposto, o fator à direita considera a variação da energia interna durante o resfriamento do cilindro e pode ser expresso por É_ST = pVc dT/ dt  , em que p e c são a densidade e o calor específico do material, respectivamente, V é o volume do tarugo, e o termo dT/dt representa a variação da temperatura do lingote ao longo do tempo.