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

Para descrever a troca de calor pela radiação, o conceito de corpo negro é utilizado como referência. Sobre o corpo negro, considere as afirmações:

I. Um corpo negro absorve toda a radiação incidente em função do comprimento de onda.

II. Para uma temperatura e comprimento de onda dados, nenhuma superfície pode emitir mais energia do que um corpo negro.

III. O corpo negro é um emissor difuso.

IV. Nenhuma superfície tem precisamente as propriedades do corpo negro.

Estão corretas:

Uma máquina térmica recebe 100 MW de energia por transferência de calor e rejeita calor a uma taxa de 33 MW para uma fonte fria. A eficiência da máquina térmica é:

O processo de troca de calor entre dois fluidos que estão a diferentes temperaturas e se encontram separados por uma parede sólida ocorre em muitas aplicações da engenharia. O equipamento usado para implementar essa troca é conhecido por trocador de calor. Uma configuração comum é o trocador de calor casco e tubos. Em alguns deles são instaladas chicanas com a função de:

Com respeito a trocadores de calor, analise as afirmativas a seguir:

I. Um trocador de calor se caracteriza por transferir calor de um fluido para o outro, sob temperaturas diferentes, podendo ou não ser misturados, com intuito de arrefecer ou aquecer um determinado fluido.

II. Os trocadores de calor são projetados para maximizar a área de superfície da parede entre os dois fluidos, enquanto minimiza a resistência ao fluxo do fluido através do trocador com intuito de aumentar eficiência.

III. As aletas são usadas em toda área da tubulação para aumentar a troca de calor, construídas em materiais de excelente condutibilidade térmica e acarretam em um aumento drástico da pressão de entrada e saída.

IV. Em trocadores de calor contracorrente os fluidos entram no trocador em lados opostos, é mais eficiente, e os fluidos fluem aproximadamente perpendiculares entre si através do trocador.

Assinale:

Uma barra livre de alumínio está em uma temperatura inicial de 300 K e muda-se para 330 K. Sabe-se que as propriedades do alumínio são: o módulo de elasticidade 70 GPa, o coeficiente de Poisson 0,3, coeficiente de dilatação térmica linear 24.10^-6 °C, tensão de escoamento 50 MPa e tensão de ruptura 220 MPa.

Pede-se determinar a deformação e a tensão longitudinais, respectivamente.