Questões de Concurso
Sobre transferência de calor (condução, convecção e radiação) em engenharia mecânica
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“A _________________ é um diagrama onde são representadas as propriedades termodinâmicas do ar.” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:
“A __________ é uma variável termodinâmica de posição ou de quantidade. De uma maneira geral trabalha-se com diferenças de __________. Esta diferença corresponde à quantidade de calor trocado pelo ar (mistura ar-vapor) entre duas posições.” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:
Toda vez que é introduzido (ou removido) calor num corpo, variando sua temperatura, sem contudo mudar seu estado, dizemos que o corpo recebeu (ou perdeu):
Na prática, é muito comum a existência de uma parede plana de área A e espessura x que separa dois fluidos quaisquer com temperaturas diferentes e constantes T1 e T4. T2 e T3 são as temperaturas das superfícies da parede, de forma que T1 > T2 > T3 > T4. O coeficiente de condutibilidade térmica é K, o coeficiente de filme h e U é o coeficiente total de transmissão de calor. Nessas condições, ocorre transmissão de calor por:
Considerando os isolamentos térmicos em regimes estacionários de transmissão unidirecional de calor em uma
parede plana de área A, na qual Ti e Te são as temperaturas em suas faces e Ti > Te, considere as afirmativas abaixo:
1- Uma manta isolante de espessura e1 e coeficiente de condutibilidade térmica K1 aplicada sobre a parede produz
o mesmo efeito isolante térmico de uma outra manta isolante de espessura e2 e coeficiente de condutibilidade
térmica k2 aplicada sobre a mesma parede, se e2 = 2e1 e k2 = 0,5 k1.
2- Em analogia com um circuito elétrico, o fluxo de calor pode ser comparado à corrente elétrica; a diferença de
temperatura pode ser comparada à tensão elétrica; e a relação e/KA , na qual e é a espessura, K é a
condutibilidade térmica e A é a área da parede, pode ser comparada à resistência elétrica.
3- Se for utilizada inicialmente uma manta isolante feita com material cujo K = 0,04 W/m.ºC e posteriormente
substituída por outra manta cujo K = 0,4 W/m.ºC , pode-se concluir que o material da segunda manta é mais
isolante que o da primeira e, portanto, reduzirá o fluxo de calor através da parede.
4- O valor do coeficiente de condutibilidade térmica é uma propriedade do material e pode aumentar, diminuir ou
não se alterar em função da temperatura.
Assinale a alternativa correta.
A energia cinética que uma bomba transfere para um fluido é toda transformada em energia térmica. Por isso, ocorre aumento da temperatura do fluido durante o processo de bombeamento.
O lado externo da parede sofre um processo de transferência de calor por convecção no qual o coeficiente de filme é estimado em 2 W/m² °C. Considerando que a taxa de transferência de calor pela parede é de 10 W/m², a temperatura, em °C, do meio externo à parede é:
Para um melhor rendimento, é fundamental a definição de alguns parâmetros em relação a um referencial inercial, como, por exemplo, o ângulo
Pode-se afirmar corretamente que
Pelo fato da temperatura do fluído quente manter-se constante trata-se, evidentemente, de um
A queda de temperatura verificada entre o vapor e o ar ambiente resulta apenas da resistência condutiva imposta pela parede da tubulação.
A figura acima mostra um trocador de calor do tipo tubo-e-carcaça simples, em que A é a área de troca de calor, Tf indica a temperatura do fluido frio, Tq indica a temperatura do fluido quente e os índices e e s referem-se, respectivamente, à entrada e à saída. Considerando a figura acima, julgue o item a seguir.
A figura abaixo ilustra a distribuição de temperatura em um trocador de calor desse tipo, que funciona como condensador de passe único, no qual o vapor é condensado enquanto outro fluido é aquecido.
A figura a seguir mostra três casos em que duas superfícies estão trocando calor radiante. Considerando que a emissividade seja igual nos três casos, conclui-se que o caso 2 apresenta a transferência da maior quantidade de calor radiante.
Considere que um equipamento que dissipa uma potência Q é resfriado, por meio de convecção forçada, usando-se um ventilador. Devido a um defeito no ventilador, o equipamento passou a funcionar em convecção natural, cujo coeficiente de transferência de calor é cinco vezes inferior ao da convecção forçada. Nessa situação, a temperatura do equipamento aumentou cinco vezes em relação ao que seria sob convecção forçada.
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