A equação da condução de calor em coordenadas cilíndricas, unidimensional, em regime transiente é dada por



onde r é a variável radial, T a temperatura, k a condutividade térmica do material, g a taxa de geração de energia por unidade de volume, ρ a massa específica do material, c_ρo calor específico do material e t o tempo.

A forma mais simplificada da equação anterior para o caso específico de condução de calor em estado estacionário sem geração de energia e k constante é

Um engenheiro deseja calcular os coeficientes de película interno e externo à parede de um laboratório situado na França. Para isso, ele realiza algumas medidas, obtendo 14 °C para a temperatura da face interna da parede e -6 °C para a temperatura da face externa da parede. Nesse mesmo dia, ele verifica também as temperaturas interna e externa ao recinto, desenhando o esboço a seguir.



Após realizar os cálculos, considerando a condutividade térmica apresentada para o material da parede, o engenheiro obterá para os coeficientes de película interno e externo, respectivamente, em W/(m² .°C),

Para um determinado processo térmico, usa-se uma resistência para elevar em 25 ^o C a temperatura de 20 litros de água em 15 min. O equipamento é alimentado por uma rede monofásica de 100 V (eficazes). Sabe-se que:

Um engenheiro sabe que a distribuição de temperaturas ao longo de uma parede de 10 m² de área e de 0,8 m de espessura, em certo instante, corresponde a T(x)=a+bx+cx² . Sabe-se que a = 780 °C; b = -250 °C/m; c = -70 °C/m² . Considerando-se que a condutividade térmica do material é dada por 30 W/(m.°C), a taxa de transferência de calor que entra na parede (x=0) é dada, em kW, por

Acerca do processo de transferência de calor por radiação, analise as afirmativas abaixo.

I - O corpo negro é uma superfície ideal empregada nas análises de troca térmica radiante, e a radiação emitida é função do comprimento de onda, da temperatura da superfície e da direção de emissão.

II - A troca de energia radiante, em uma cavidade com duas superfícies não negras, é função apenas das temperaturas, das áreas e do fator de forma referente às superfícies.

III - Introduz-se uma barreira de radiação entre duas superfícies, já que, por sua elevada refletividade, ela reduz a troca líquida de energia radiante entre as superfícies.

Está correto o que se afirma em

A parede de um forno industrial de 10 cm de espessura apresenta uma condutividade térmica igual a 1 W/m ^o C, e o seu exterior troca calor, por convecção, com o ar externo a uma temperatura de 25 ^o C. No interior desse forno, os produtos de combustão encontram-se a 300 ^o C, e o coeficiente de troca de calor por convecção é 15 W/m^{2 o} C. Supondo que a taxa de transferência de calor, na parede, é 750 W/m² , o coeficiente de filme do ar externo, em W/m^{2 o} C, e a temperatura da superfície interna do forno, em ^o C, valem respectivamente,

Com relação aos processos de transferência de calor entre o ar no interior de um duto metálico e o ambiente externo, assinale a opção correta.

Uma parede com 0,1m de espessura é submetida a uma diferença de temperatura de 100K. A condutividade térmica dessa parede é igual a 2 W/(m.K). Sabe-se que a face mais fria da parede troca calor por convecção com uma atmosfera submetida a uma temperatura 20^oC menor que a temperatura da face fria da parede. Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção entre a referida atmosfera e a parede em W/(m²K).

Assinale a alternativa correspondente ao material de maior calor específico.

O coeficiente global de transferência de calor é definido em função da resistência térmica total à transferência de calor entre os dois fluidos envolvidos. Ao longo da operação normal de trocadores de calor, com frequência, as superfícies estão sujeitas à deposição de impurezas dos fluidos, à formação de ferrugem ou a outras reações entre o fluido e o material que compõe a parede. A consequente formação de incrustações sobre a superfície pode aumentar significativamente a resistência à transferência de calor entre os fluidos. Esse efeito pode ser levado em conta por meio da introdução de uma resistência térmica adicional, conhecida por fator de deposição cujo valor depende da(o)

Uma parede plana composta é formada por duas placas de materiais e espessuras diferentes. A placa A possui 2 cm de espessura e a placa B, 4 cm. Considerando todos os dados da figura acima e também a troca de calor com os ambientes, conclui-se que a taxa de transferência de calor através desta parede composta, por metro quadrado da superfície, em W/m² , vale, aproximadamente,

Que modo de transferência de calor abrange a transferência de energia em virtude do movimento molecular aleatório (difusão) e a transferência de energia através do movimento global ou macroscópico de um fluido?

Óleo de motor (calor específico = 2100 J/kgK) deve ser aquecido de 20 para 60ºC a uma taxa de 0,3 kg/s em um tudo de cobre através da condensação de vapor d’água a 120ºC na superfície externa do tubo (calor latente = 2200 kJ/kgK). Para um coeficiente global de transferência de calor de 500 W/m²K, determine a efetividade do trocador de calor.

Uma placa lisa, de 4 m^2 de área, a uma temperatura de 100 °C, é submetida a um processo de resfriamento por fluxo de água a uma temperatura média de 20 °C. O coeficiente de transferência de calor por convecção é 100 W/m^2.°C. Determine a transferência de calor da placa durante um período de 5 horas. Dados: a^b , lê-se ‘a’ elevado a ‘b’

Um material isolante de 0,5 cm de espessura é colocado sobre uma das superfícies de uma chapa, enquanto a outra superfície apresenta uma temperatura de 100 °C. A espessura e a condutividade térmica da chapa, respectivamente, valem 3 cm e 60 W/m °C. Supondo que a temperatura da superfície livre do isolante seja de 25 °C e que o fluxo de calor desta situação física seja de 30 kW/m², a condutividade térmica do isolante, em W/m °C, e a temperatura na interface da chapa e o isolante, em °C, respectivamente, valem

Considere as assertivas a seguir, referentes a aspectos de transferência de calor em situações de engenharia térmica.

I - Para uma parede plana submetida a um diferencial de temperatura em suas extremidades, a distribuição de temperatura unidimensional em regime permanente é sempre linear.

II - Uma possível dimensão para a resistência térmica referente a problemas envolvendo geometria cilíndrica é °C/W.

III - O método DTML (diferença de temperatura média logarítmica) é empregado na análise térmica de trocadores de calor em contra corrente e em correntes paralelas, mas não pode ser aplicado em situações envolvendo fluxo cruzado.

IV - Em problemas de convecção forçada envolvendo escoamentos de alta velocidade sobre corpos, o coeficiente de calor por convecção depende, dentre outros parâmetros, do Número de Eckert.

São corretas APENAS as afirmativas

Indicar a afirmação correta:

Com relação às incrustações que estão diretamente relacionadas à segurança das caldeiras, é correto afirmar que

Assinale a alternativa que contém uma vantagem na escolha do uso de uma caldeira flamotubular.