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

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Q461243 Engenharia Mecânica
Considere a transferência de calor por convecção de uma superfície sólida de área As e temperatura Ts para um fluido com um coeficiente de transferência de calor por convecção h, e cuja temperatura longe da superfície é T∞.

A resistência térmica da superfície contra o calor, ou simplesmente a resistência de convecção da superfície é dada por
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Q461242 Engenharia Mecânica
A Figura abaixo representa um material no qual as superfícies interna e externa estão a 30°C e 12°C, respectivamente. Tal material possui 30 cm de espessura e 0,8 W/m.°C de condutividade térmica.

imagem-021.jpg
Qual a taxa de transferência de energia por condução através de 1 m2 de área desse material, em W?
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Q461241 Engenharia Mecânica
A transferência de calor através do vácuo envolve apenas o(s) seguinte(s) mecanismo(s):
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Q461233 Engenharia Mecânica
Vapor entra na turbina representada na Figura acima. Essa turbina opera em regime permanente com um fluxo de massa de 2 kg/s.

Sabendo-se que (h1 - h2 ) = 900 kJ/kg, e que imagem-008.jpg = 1,5 kJ/kg, qual a taxa de transferência de calor entre a turbina e a vizinhança, em kW?
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Q460418 Engenharia Mecânica
Permutadores de calor casco-tubo são utilizados em diferentes aplicações industriais. Nesse tipo de permutador, a troca térmica é feita através de
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Q452090 Engenharia Mecânica
Considere a condução de calor em regime permanente através de uma grande parede plana de espessura Δx e área A.

Pela lei de Fourier, a taxa de condução de calor, através da camada plana, é inversamente proporcional à(ao)
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Q433815 Engenharia Mecânica

                             Imagem associada para resolução da questão    

 Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

No balanço de energia proposto, o fator à direita considera a variação da energia interna durante o resfriamento do cilindro e pode ser expresso por ÉST = pVc dT/ dt  , em que p e c são a densidade e o calor específico do material, respectivamente, V é o volume do tarugo, e o termo dT/dt representa a variação da temperatura do lingote ao longo do tempo.
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Q433814 Engenharia Mecânica

                                 Imagem associada para resolução da questão

     Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 
Se o ar no interior do galpão encontrar-se em repouso,  ÉOUT  será influenciado pelo gradiente de densidade na camada limite formada em torno do cilindro e pelo campo gravitacional local.
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Q433813 Engenharia Mecânica

                                 Imagem associada para resolução da questão


Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.


Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

Para facilitar a solução do problema apresentado, é possível analisá-lo utilizando-se o método da capacitância global, embora esse método produza resultados satisfatórios apenas quando o número de Biot assume valores bem superiores à unidade.

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Q433812 Engenharia Mecânica

                               Imagem associada para resolução da questão  

Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.


Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 


Toda a energia que deixa o volume de controle, representada pelo termo ÉOUT , pode ser obtida pela aplicação direta da lei do resfriamento de Newton: ÉOUT = hAS(T - T-), em que h é o coeficiente convectivo de transferência de calor entre o cilindro e o ar, As e T são a área e a temperatura superficial do cilindro, respectivamente, T- e é a temperatura do ar no interior do galpão.
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Q412633 Engenharia Mecânica
A transferência de calor pode ocorrer de diversos modos. As unidades envolvidas nos cálculos devem ser coerentes e conhecidas, bem como as grandezas físicas e seus significados. Considerando as unidades [kW.h], [W/m.ºC], [W/m2 .ºC], [kJ] e [Btu/h.ft 2 .ºF], é correto afirmar que se referem a, respectivamente:
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Q412632 Engenharia Mecânica
Sobre a transferência de calor por condução e por convecção, que ocorre numa parede vertical de um reservatório metálico que contém internamente óleo aquecido e externamente ar atmosférico, é correto afirmar que, no caso da
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Q408853 Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmativas acerca de conceitos de transferência de calor:

I – No modo de transferência de calor denominado Condução, a troca de calor ocorre de uma região de baixa temperatura para uma região de alta temperatura.

II – Fluxo de calor é a quantidade de calor transferido por unidade de área.

III – Na Convecção, a transferência de calor ocorre entre um fluido e um corpo sólido.

IV – A radiação térmica emitida por um corpo é transmitida no espaço por meio de ondas eletromagnéticas.

Assinale a alternativa que corresponde às afirmativas verdadeiras.
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Q408852 Engenharia Mecânica
Determine a condutividade térmica de um determinado material, sabendo-se que o fluxo de calor através de uma placa composta por esse material, com 1 cm de espessura e submetida a uma diferença de temperatura de 20 °C entre suas superfícies, é de 400 W/m2 .
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Q407681 Engenharia Mecânica
Condutividade térmica pode ser definida como a taxa de fluxo de calor que passa pelo material, sendo os parâmetros dados por: quantidade de energia presente (capacidade calorífica), a natureza dos transportadores de calor e a quantidade de dissipação (livre caminho médio). Para os materiais cerâmicos tem-se o valor de k :
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Q405362 Engenharia Mecânica
A respeito dos conceitos e princípios associados à transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

A resistência ao fluxo de calor por condução em um corpo depende da espessura do corpo, da densidade do material e da área normal à direção do fluxo de calor.

RT = L
kA
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Q405361 Engenharia Mecânica
A respeito dos conceitos e princípios associados à transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

Pela Lei de Stefan-Boltzmann, que descreve a energia irradiada por um corpo negro, a radiação térmica é proporcional à quarta potência da temperatura, em °C

W = σT4
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Q404965 Engenharia Mecânica
Um trocador de calor de placas apresenta desempenho insatisfatório que se constata por troca térmica inadequada. O fluído frio ingressa a 313 K e sai a 353 K. Sua vazão mássica é 5 kg/s, e o calor específico é 2000 J/kgK. O trocador utiliza 401 placas de aço inox de dimensões que propiciam, cada uma, uma área de troca térmica de 0,80 m2. Despreza-se a condução através das placas de inox. Dado o coeficiente global de troca térmica 50 W/m2K, fator de temperatura (também fator de troca térmica) = 1,0 e média logarítmica da diferença de temperaturas 40 K, o remanejamento de placas que deve ser feito para a adequação da troca térmica é
Alternativas
Q404955 Engenharia Mecânica
Um fio fino de diâmetro 5,0 × 10-5 m é colocado em uma corrente de ar que escoa a 30 °C perpendicularmente ao fio com velocidade de 50 m/s. Uma corrente elétrica passa através do fio elevando sua temperatura superficial para 50 °C. O coeficiente de película do ar é 200/π W/m2k Então, a potência térmica por unidade de comprimento do fio é
Alternativas
Q404952 Engenharia Mecânica
Uma parede plana é constituída de quatro materiais conforme ilustra a figura abaixo. Para cada material considera-se Ai como a área de troca térmica, ei a espessura de cada material, e Ki a condutividade térmica de cada material. Considerando-s,..e
A1=2A2=2A3=A4=A; e1=e2=e3=e4=e; K1=3K2=6K3=6K4=K.

imagem-002.jpg
A partir das temperaturas das faces externas, a potência térmica trocada entre estas é igual a
Alternativas
Respostas
261: A
262: D
263: C
264: C
265: C
266: C
267: C
268: C
269: E
270: E
271: E
272: D
273: A
274: A
275: B
276: C
277: E
278: B
279: B
280: D