Em um equipamento térmico industrial com volume interno constante, mistura-se 1m³/s de nitrogênio admitido em 1 a 250,0 K e 100 kPa, com 0,5 m³/s de argônio admitido em 2 a 300,0 K e 150 kPa.

Nestas condições, a vazão mássica da mistura nitrogênio e argônio produzido pelo equipamento e liberado em 3 é, em kg/s,

A operação de uma máquina térmica se dá segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500 K e 300 K. Na condição desta máquina receber 2000 J de calor proveniente da fonte quente a gás GLP, o valor do trabalho (em J) realizado pela máquina e o valor do calor (em J) rejeitado para a fonte fria são, respectiva e aproximadamente,

Um cubo de lado 10 cm foi aquecido de 100 ^oC até 130 ^oC durante 20 minutos. Sabendo-se que a densidade do cubo é de 8000 kg/m³ e seu calor específico é de 0,4 kJ/(kg. ^oC), a taxa média de transferência de calor é de

A difusividade térmica pode ser considerada como sendo

Considere um ambiente de 200 m² (10 x 20 m) a ser climatizado. A densidade normatizada para a atividade exercida nesse local é de 10 pessoas por 100 m². Nesse ambiente, cada computador dissipa 400 W, e a densidade de pessoas é a máxima. Cada pessoa que ocupa o local dissipa 100 W, e todas utilizam um computador. A iluminação dissipa 10 W/m². A temperatura do ar externo é de 35 °C, enquanto o ambiente interno deve estar a 20 °C. O pé-direito dessa sala possui 3 metros de altura, e o número de trocas de ar com o exterior é de 08 ACH (air change per hour). O ar possui uma massa específica aproximada de 1 kg/m³. O calor específico do ar pode ser aproximado por 1000 J/kgK. Todas as paredes recebem insolação, com um acréscimo de insolação de 5 °C. O coeficiente global de transferência de calor pelas paredes e pela laje horizontal é de 15 W/m²K. No local há ainda uma geladeira que dissipa 300 W e 5 televisores que dissipam 40 W cada. Sabendo que 1 TR é 3,51685 kW, a capacidade do equipamento que deve ser instalado no sistema é de:

Considere um forno cujo ambiente interno deve ser mantido a 308 °C, com coeficiente de convecção natural de 10 W/m²K. A parede do forno possui uma área total de 5 m² e é composta por duas chapas metálicas de 10 mm de espessura, com condutividade térmica de 50 W/mK recheadas com um material isolante de 20 mm de espessura e condutividade térmica de 1 W/m²K. O ambiente externo está a uma temperatura de 20 °C, com um coeficiente convectivo forçado de 50 W/m²K. A transferência de calor por radiação pode ser desprezada. As expressões de calor utilizando o conceito fundamental de resistências térmicas, a lei de Fourier e a Lei do resfriamento de Newton são:

Assinale a alternativa que indica o calor transferido aproximado e a temperatura aproximada da parede externa.

Considere o ciclo termodinâmico de uma máquina frigorífica que opera em regime permanente e sem variações de energia cinética e potencial, cuja carga térmica que o evaporador deve retirar é de 10 kW. O fluido refrigerante entra no compressor adiabático com uma entalpia de 100 kJ/kg e 1 bar de pressão, e é comprimido a uma pressão de 10 bar e uma entalpia correspondente de 120 kJ/kg. O fluido é então condensado à pressão constante até o estado de líquido saturado, em que a entalpia específica cai para 50 kJ/kg. Após o condensador, o fluido passa por uma válvula de expansão isentálpica, que faz a pressão cair para a pressão do evaporador. Com base nessas informações, o coeficiente de performance do sistema frigorífico (β) é:

Sobre o processo de transferência de calor por radiação, analise as afirmativas abaixo:

I - A radiação emitida por um corpo negro é função do comprimento de onda, da temperatura e da direção.

II - Na distribuição de Planck a radiação emitida varia continuamente com o comprimento de onda.

III - Pela distribuição de Planck a radiação de corpo negro depende unicamente da temperatura.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

A parede de um forno com 10 cm de espessura possui condutividade térmica igual a 1 W/m. ºC, o seu interior encontra-se à temperatura de 410ºC, e o coeficiente de troca de calor por convecção é de 45 W/m².ºC. O ambiente externo também troca calor com o forno por convecção a uma temperatura de 25ºC. Admitindo que a taxa de transferência de calor na parede é 450 W/m², a temperatura da superfície interna do forno em ºC, vale:

O material da figura abaixo apresenta a superfície interna com temperatura de 45ºC, e a superfície externa com temperatura de 30ºC. O material possui 50 cm de espessura e condutividade térmica de 0,8 W/m.ºC.

Qual a taxa de transferência de calor por condução para uma área de 1m² desse material?

Uma amostra de gás, inicialmente à mesma temperatura e pressão, é comprimida isotermicamente, tendo seu volume V inicial reduzido pela metade. Nesse caso, a variação da entropia é dada por:

O ciclo termodinâmico que transfere calor ao fluido de trabalho no processo de expansão isotérmica a volume constante; e transfere calor do fluido de trabalho, no processo de compressão isotérmica também a volume constante, chama-se:

O pneu de um automóvel foi regulado de forma a manter uma pressão interna de 24 libras-força por polegada quadrada, a uma temperatura de 21 ºC. Durante o movimento do automóvel, no entanto, a temperatura do pneu elevou-se a 70 ºC. Escolha a alternativa que determina a pressão interna correspondente, em libras-força por polegada quadrada. Despreze a variação de volume do pneu e assuma o ar como gás ideal.

Em relação aos mecanismos de transferência de calor, analise as afirmativas seguintes.

I Na condução a energia é transferida de uma região de alta temperatura para outra de temperatura mais baixa dentro de um meio (sólido, líquido ou gasoso) ou entre meios diferentes em contato direto.

II Na radiação o calor é transferido de uma superfície em alta temperatura para outra superfície em temperatura mais baixa, quando tais superfícies estão em contato uma com a outra no espaço ou mesmo separadas, ainda que exista vácuo entre elas.

III Na convecção a energia é transferida das regiões quentes para as regiões frias de um fluido através da ação combinada de condução de calor, armazenamento de energia e movimento de mistura.

IV Somente corpos em temperatura acima de 0°C emitem continuamente radiação térmica.

Estão corretas

Dobrando apenas a espessura de uma parede de alvenaria, sua resistência térmica de condução será