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

O resfriamento de um corpo em um meio com temperatura constante, é descrito pela seguinte equação diferencial:

dT/dt = -k*(T - Ta)

Onde:

T(t): temperatura do corpo em função do tempo, (°C).

Ta: temperatura ambiente, (°C).

k: constante de proporcionalidade, (1/s).

t: tempo, (s). 

Se um corpo inicialmente a 100°C é colocado em um ambiente a 20°C e após 10 minutos sua temperatura é de 60°C, qual é o valor aproximado da constante k?

Um componente mecânico com área A, emissividade B, temperatura superficial C está armazenado em uma sala com temperatura ambiente D. Considerando a constante de Stefan-Boltzamann E, a perda de calor desse componente para o ambiente é

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)

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?

Um tubo, cujo diâmetro externo mede 50 mm, é mantido a 200 ºC. Recobrindo o tubo, existe um revestimento cuja espessura vale 75 mm. A temperatura do exterior do revestimento é igual a 20 ºC, sendo esta a mesma do ar circundante. A potência térmica transferida para um trecho de um metro de tubo é:

Ar sob temperatura igual a 20 ºC escoa sobre uma placa de 0,5 m² de área, mantida a 200 ºC. O coeficiente de transferência de calor vale 30 W/m² ºC. A transferência de calor por convecção vale:

“A _______________ envolve transferência de energia térmica dentro de um fluido, através de uma ação de “mistura”. Pode ocorrer naturalmente por diferença de densidade ou por interferência de um agente externo (ventilador, bomba, etc.).” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:

“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):

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’

Ar sob temperatura igual a 30 ºC escoa sobre uma placa de 1,5 m² de área, mantida a 230 ºC. O coeficiente de transferência de calor vale 40 W/m² ºC. Quanto vale a transferência de calor por convecção?

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

O fator de incrustação de um trocador de calor depende da temperatura de funcionamento e da velocidade dos fluidos, assim como do tempo de serviço. Pode-se dizer que a incrustação aumenta com o(a)

Um refrigerador doméstico instalado em uma cozinha remove 1,5KJ do espaço refrigerado, utilizando 1,0KJ de trabalho. Com esses dados, a energia rejeitada para o ambiente da cozinha e o coeficiente de eficácia do refrigerador valem, respectivamente,