Questões Militares de Engenharia Mecânica - Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)

Observe o circuito térmico apresentado.

(Esboçar uma configuração física para o circuito. Considere fluxo unidirecional.) 

          

Assinale a alternativa correta.

Em um experimento, considere que o ar a T_∞ = 800°C (mantida invariável) transmite, em regime permanente, um fluxo de calor q₁" = 70kW/m² a um pequeno bloco vazado. Para manter a temperatura superficial do bloco T_s,1 = 700°C, a quantidade de calor transferida pelo ar a esse bloco é removida pela vazão de uma substância refrigerante que escoa em um canal interno ao bloco . Admita que o coeficiente convectivo médio local h (do ar) permanece constante. Sendo a temperatura superficial do bloco reduzida para T_S,2 = 600°C (em função do aumento de vazão do refrigerante), determine o novo fluxo térmico q₂ " (em kW/m² ) transmitido pelo ar ao bloco e assinale a opção correta. 

Observe as figuras a seguir. 

               

        

O sistema acima é formado por duas placas quadradas, uma de silício e uma de alumínio, este com coeficiente de condutividade térmica K e espessura L. Entre essas placas existe uma junta de resina epóxi, A superfície de cada placa é refrigerada a ar (com temperatura constante T_∞ e coeficiente convectívo h ) . Admita que R_t" é a resistência térmica da interface de silício/alumínio, contendo o epóxi entre esses dois materiais . Despreze os efeitos radiativos e a resistência térmica da placa de silício (placa isotérmica). Determine a expressão para a temperatura T_s da placa de silício que absorve um fluxo de calor unidimensional q_s" (em regime permanente) e, a seguir, assinale a opção correta. 

Um motor térmico desenvolve uma potência (taxa de realização de trabalho) de 480kW„ A taxa de transferência de calor do reservatório de alta temperatura para o motor é.de 1,20MW. Determine, respectivamente, a eficiência desse motor e a taxa de transferência de calor para o ambiente (em kW) , e assinale a opção correta .

Um bloco de 20kg se desloca horizontalmente a 15m/s. Um freio é acionado e imobiliza totalmente esse bloco num movimento horizontal que apresenta desaceleração constante.. A energia da frenagem é integralmente transferida para 0,25kg de água que está inicialmente a 25°C e à pressão constante de 101,3kPa (ao nível do mar ) . Considere que todos os processos ocorrem à pressão constante, admita que a temperatura do bloco não varie ao longo do processo e adote Cp = 4,18kJ/(kg.K) como sendo o calor específico da água a 25°C e à pressão constante. Nessas condições e utilizando o critério de arredondamento na segunda casa decimal, calcule, respectivamente, a energia dissipada devido à frenagem (em kJ) e o aumento na temperatura da água (em °C), e assinale a opção correta.