Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre termodinâmica em 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. 

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:

Uma parede composta por alvenaria, argamassa, gesso e enchimento de poliuretano é ilustrada abaixo.

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,