Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre transferência de calor (condução, convecção e radiação) em engenharia mecânica

Considere um ambiente de 200 m² (10 x 20 m) a ser climatizado. A densidade normatizada para a atividade exercida nesse local é de 10 pessoas por 100 m². Nesse ambiente, cada computador dissipa 400 W, e a densidade de pessoas é a máxima. Cada pessoa que ocupa o local dissipa 100 W, e todas utilizam um computador. A iluminação dissipa 10 W/m². A temperatura do ar externo é de 35 °C, enquanto o ambiente interno deve estar a 20 °C. O pé-direito dessa sala possui 3 metros de altura, e o número de trocas de ar com o exterior é de 08 ACH (air change per hour). O ar possui uma massa específica aproximada de 1 kg/m³. O calor específico do ar pode ser aproximado por 1000 J/kgK. Todas as paredes recebem insolação, com um acréscimo de insolação de 5 °C. O coeficiente global de transferência de calor pelas paredes e pela laje horizontal é de 15 W/m²K. No local há ainda uma geladeira que dissipa 300 W e 5 televisores que dissipam 40 W cada. Sabendo que 1 TR é 3,51685 kW, a capacidade do equipamento que deve ser instalado no sistema é de:

Considere um forno cujo ambiente interno deve ser mantido a 308 °C, com coeficiente de convecção natural de 10 W/m²K. A parede do forno possui uma área total de 5 m² e é composta por duas chapas metálicas de 10 mm de espessura, com condutividade térmica de 50 W/mK recheadas com um material isolante de 20 mm de espessura e condutividade térmica de 1 W/m²K. O ambiente externo está a uma temperatura de 20 °C, com um coeficiente convectivo forçado de 50 W/m²K. A transferência de calor por radiação pode ser desprezada. As expressões de calor utilizando o conceito fundamental de resistências térmicas, a lei de Fourier e a Lei do resfriamento de Newton são:

Assinale a alternativa que indica o calor transferido aproximado e a temperatura aproximada da parede externa.

Sobre o processo de transferência de calor por radiação, analise as afirmativas abaixo:

I - A radiação emitida por um corpo negro é função do comprimento de onda, da temperatura e da direção.

II - Na distribuição de Planck a radiação emitida varia continuamente com o comprimento de onda.

III - Pela distribuição de Planck a radiação de corpo negro depende unicamente da temperatura.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

A parede de um forno com 10 cm de espessura possui condutividade térmica igual a 1 W/m. ºC, o seu interior encontra-se à temperatura de 410ºC, e o coeficiente de troca de calor por convecção é de 45 W/m².ºC. O ambiente externo também troca calor com o forno por convecção a uma temperatura de 25ºC. Admitindo que a taxa de transferência de calor na parede é 450 W/m², a temperatura da superfície interna do forno em ºC, vale:

O material da figura abaixo apresenta a superfície interna com temperatura de 45ºC, e a superfície externa com temperatura de 30ºC. O material possui 50 cm de espessura e condutividade térmica de 0,8 W/m.ºC.

Qual a taxa de transferência de calor por condução para uma área de 1m² desse material?