Questões de Concurso Sobre transferência de calor (condução, convecção e radiação) em engenharia mecânica

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Q2234402 Engenharia Mecânica
O transporte de calor por convecção é regido pela lei de resfriamento de Newton. Aplicando-se a análise dimensional, verifica-se que os parâmetros importantes da convecção podem ser agrupados em três números adimensionais. O número de Prandtl é a razão entre:
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Q2224140 Engenharia Mecânica
Um tanque perfeitamente isolado contém 100 litros de água, sendo aquecido por uma resistência com potência de 1000 W durante 1h. O aumento de temperatura da água, considerando massa específica igual a 1000 kg/m3 e calor específico igual a 4000 J/kg.ºC, será de:
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Q2224123 Engenharia Mecânica
Um tubo de parede grossa de aço possui 40 cm de diâmetro externo e espessura de 5 cm. Esse duto é coberto com uma camada de isolamento com espessura de 4 cm. Admitindo que os coeficientes de condução térmica do aço e do material isolante valem, respectivamente, 20 W/m°C e 0,2 W/m°C e que a superfície interna do duto é mantida a 287°C e a superfície externa do isolamento se encontra a 84°C, a perda de calor por metro ao longo do tubo é de: Dados:
 ln(2) = 0.7; ln(3) = 1.1; ln(5) = 1.6  π = 3
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Q2221833 Engenharia Mecânica
Determine a taxa de transferência de calor que entra na parede (x=0) e que deixa a parede (x=1 m), se a distribuição de temperatura ao longo dessa parede de 1 m é T(x) = 320 -10x-5x² [K]. A parede de concreto tem densidade 1.400 kg/m³, k = 0,7 W/mK, Cp = 4 kJ/kgK e área de 10 m².
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Q2221831 Engenharia Mecânica
Um forno fechado cheio de corpos de prova metálicos se encontra em uma sala onde as paredes e o ar estão a uma temperatura fixa. Qual dos seguintes processos de transferência de calor NÃO contribui para o resfriamento dos corpos de prova? 
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Q2221829 Engenharia Mecânica
Determine a temperatura da superfície de um chip quadrado de 5 mm de lado e espessura 2 mm e potência elétrica de entrada de 0,15 W. O chip está soldado, na sua face inferior, em um substrato metálico, e a face oposta está exposta à temperatura ambiente de 20°C. O coeficiente de transferência de calor por convecção é 150 W/m²K e a face inferior está isolada. 
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Q2181715 Engenharia Mecânica
Calcule o fluxo de calor através de uma parede que possui temperaturas de 25°C em uma face e 46°C na outra face, uma espessura de 16 cm e uma condutividade térmica de 40 W/mK. 
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168275 Engenharia Mecânica
Uma peça metálica possui massa de 150 g. A peça é feita de aço inoxidável com calor específico 500 J/(kg.°C) e está na temperatura ambiente de 25 °C. Então, uma tocha de oxiacetileno é aplicada sobre a peça, que atinge a temperatura homogênea de 400 °C após 1,5 min. Assumindo que a transferência de calor para o ambiente seja nula, a taxa média de transferência de calor da tocha para a peça foi aproximadamente:
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168273 Engenharia Mecânica
Duas placas de aço finas com a mesma área superficial são colocadas lado a lado e expostas ao sol. Dessa forma, ambas recebem a mesma irradiação solar. A superfície exposta ao sol de uma das placas é pintada com tinta preta com emissividade de radiação 0,98. A superfície exposta ao sol da outra placa é pintada com tinta branca com emissividade de radiação 0,2. Assuma que ambas as superfícies pintadas se comportem como opacas, difusas e cinzas e estejam limpas. Em condições de regime permanente, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas. 
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168269 Engenharia Mecânica
A parede lateral de um forno de tratamento térmico é plana, com área de 4 m2 e espessura de 0,2 m. A parede é feita de tijolos refratários com condutividade térmica de 0,8 W/(m.°C). A superfície interna da parede está na temperatura de 800 °C. A superfície externa troca calor por convecção com o ambiente externo a 25 °C e coeficiente de convecção médio de 100 W/(m2 .°C). Considerando que o forno opere em regime permanente, a taxa de transferência de calor através dessa parede para o ambiente externo é aproximadamente:
Imagem associada para resolução da questão
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Q2165503 Engenharia Mecânica
Uma parede composta por alvenaria, argamassa, gesso e enchimento de poliuretano é ilustrada abaixo. Imagem associada para resolução da questão

A temperatura da face interna da parede (argamassa e do gesso) é 21,2 °C. A temperatura da face externa da parede (argamassa e do gesso) é 5,0 °C. Dados: altura da fileira de tijolos 1,00 m; a de gesso 2,00 m; a espessura da placa de gesso é 12,5 mm; a da argamassa 10,0 mm e a de tijolo 15 cm. As condutividades térmicas são respectivamente: Tijolo 0,80 W/m K; gesso 0,50 W/m K; argamassa 0,65 W/m K; Poliuretano 0,03625 W/m K. Nessas condições, a taxa de calor por unidade de comprimento de parede que atravessa o trecho constituído por gesso e poliuretano é, em W,
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Q2086252 Engenharia Mecânica
A distribuição de temperaturas através de uma parede plana em um processo de condução de calor em regime permanente está representada na imagem. A condutividade térmica da parede é 0,5 Wm-1K -1 e a taxa de transferência de energia por condução através de 2,4 m² de área de parede é 0,1 kW: 
Imagem associada para resolução da questão

Se a diferença de temperatura entre os lados da parede é de 75° C, qual é a espessura da parede (em metros)? 
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Q2080000 Engenharia Mecânica
Considerando um ambiente como o prédio do MP, onde há grande circulação de pessoas e nem sempre a ventilação é adequada e eficiente, a temperatura local pode atingir níveis consideráveis como desconfortáveis. Seguindo essas possibilidades considera-se o uso do ar condicionado sendo sua função técnica básica retirar a carga térmica que é levada até o ambiente de várias modalidades. De acordo com a afirmativa exposta, das formas de calor relacionadas, NÃO representa um aumento da carga térmica para o ambiente do tribunal:
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Ano: 2023 Banca: FCM Órgão: IFB Prova: FCM - 2023 - IFB - Professor - Mecânica |
Q2077170 Engenharia Mecânica
Em relação aos modos de transferência de calor é correto afirmar que
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Ano: 2023 Banca: FCM Órgão: IFB Prova: FCM - 2023 - IFB - Professor - Mecânica |
Q2077163 Engenharia Mecânica
Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre os fundamentos de transferência de calor.
( ) O modo de transferência de calor por radiação pode ser visto como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as menos energéticas devido à interação entre elas.
( ) Na presença de um gradiente de temperatura a transferência de energia por condução ocorre na direção do aumento da energia interna.
( ) É possível ocorrer transferência de calor na ausência de um meio físico.
( ) Todas as superfícies com temperatura não nula emitem energia na forma de ondas eletromagnéticas.
( ) Condução, convecção e radiação são modos de transferência de energia.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é
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Q2068882 Engenharia Mecânica

Em cada item a seguir é apresentada uma situação hipotética seguida de uma assertiva a ser julgada com relação a conceitos e princípios da mecânica dos fluidos.


No diagrama a seguir, é apresentado um trocador de calor deduplo tubo de fluxo oposto, usado para resfriar 10.000 kg/hde água de 100°C para 64°C, enquanto aquece outros10.000 kg/h de água que entra a 20°C no trocador. Nessascondições, assumindo-se que o calor específico da água seja4.180 J·kg−1·K−1 e que o coeficiente global de troca de calorseja 2.000 W/m2, será necessária uma superfície de troca decalor de pelo menos 5,8 m2 para o funcionamento dotrocador. 


90.png (319×106)

Alternativas
Q4201437 Engenharia Mecânica
Sistemas trocadores de calor são muito usuais em aplicações domésticas, mas muito necessários em ambientes hospitalares e industriais, tanto para aquecimento quanto para resfriamento. Das alternativas abaixo, em qual todos os itens de sistemas trocadores de calor são os tipos mais usuais?
Alternativas
Q4201434 Engenharia Mecânica
36.jpg (183×54)
A fórmula acima refere-se à lei de Fourier. Na qual o fator k é uma propriedade chamada de condutividade térmica. Isto se refere a qual tipo de transferência de calor?
Alternativas
Q4114678 Engenharia Mecânica
A convecção é um modo de transferência de calor ocorrendo no interior de um fluido devido aos efeitos combinados da condução e do escoamento global ou macroscópico do fluido.
Preencha corretamente as lacunas do texto a seguir, referentes à transferência de calor por convecção.
Tipicamente a energia que está sendo transferida por convecção é a energia sensível do fluido. Contudo, deve-se destacar que há processos de convecção nos quais existem a troca de calor _______________. Essa troca de _______________ latente é associada à mudança de fase entre os estados líquidos e vapor. Caso a mudança de fase seja do líquido para o vapor ela é chamada de ebulição. Caso a mudança de fase seja do vapor para o líquido ela é denominada de _______________.
Alternativas
Q4114677 Engenharia Mecânica
Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma a seguir, de acordo com os fundamentos de transferência de calor. 

( ) O modo de transferência de calor por condução pode ser visto como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as menos energéticas devido à interação entre elas.
( ) Na presença de um gradiente de temperatura a transferência de energia por condução ocorre na direção da diminuição da temperatura.
( ) Transferência de calor (ou calor) é a energia térmica em trânsito devido a uma diferença de temperatura no espaço. Esta não pode acontecer na ausência de um meio físico.
( ) Todas as superfícies com temperatura não nula emitem energia na forma de ondas eletromagnéticas.
( ) Condução, convecção e radiação são modos de transferência de calor e massa.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é
Alternativas
Respostas
141: B
142: E
143: B
144: B
145: D
146: E
147: C
148: B
149: C
150: A
151: A
152: B
153: C
154: A
155: A
156: C
157: B
158: C
159: E
160: D