SIMULADO 2- TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA

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Disc.: TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA   
	Aluno(a): WILLIAN LISBOA DOS SANTOS
	202004126083
	Acertos: 9,0 de 10,0
	31/05/2023
		1a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Sabendo que F23=0,10  e F2→(1+3)=0,40 . Qual é o fator de forma F12 entre as superfícies retangulares da figura abaixo? Dica: Utilize a regra de superposição e posteriormente a regra de reciprocidade para encontrar a resposta.
		
	 
	0,3
	
	0,2
	
	0
	
	0,5
	
	0,1
	Respondido em 31/05/2023 13:34:16
	
	Explicação:
Utilizando a regra de superposição:
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Duas placas paralelas grandes se mantem a temperaturas uniformes de T1= 500K e T2=400K. Determine a taxa neta de transferência de calor por radiação entre as duas superfícies sabendo que a dimensão das placas são L1=1m e L2= 1 m e o F12=0,85.
		
	
	2589 W  
	
	707 W  x
	 
	1778 W  
	
	1540 W  
	
	923 W  
	Respondido em 31/05/2023 13:34:23
	
	Explicação:
A taxa neta de transferência de calor por radiação entre as duas superfícies é:
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um tubo num trocador de calor tem um diâmetro interno de 0,20 m e 0,25 m de externo. A condutividade térmica do material do tubo é de 20 W/m.K enquanto que o coeficiente de transferência de calor na superfície interna é 800 W/m².K e da superfície externa de 500 W/m².K. Qual é o valor do coeficiente de transferência de calor do trocador baseado na superfície interna?
		
	
	152 W/m².K
	
	190 W/m².K
	 
	330 W/m².K
	
	270 W/m².K
	
	110 W/m².K
	Respondido em 31/05/2023 13:39:23
	
	Explicação:
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um tubo num trocador de calor tem um diâmetro interno de 0,20 m e 0,25 m de externo. A condutividade térmica do material do tubo é de 20 W/m.K enquanto que o coeficiente de transferência de calor na superfície interna é 800 W/m².K e da superfície externa de 500 W/m².K.. Qual é a relação entre o coeficiente de transferência de calor do trocador baseado na superfície interna e externa?
		
	
	1
	
	0,5
	
	0,6
	 
	1,25
	
	2
	Respondido em 31/05/2023 13:36:53
	
	Explicação:
	
		5a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Uma peça de aço 1045 quente com uma concentração uniforme inicial de carbono de 0,45% em base mássica é exposta a uma atmosfera carburante durante 2 horas. Durante todo o processo, a concentração de carbono na superfície foi de 0,9%. A difusividade mássica do carbono no aço durante esse processo é uniforme e de  1x 10-11 m²/s.
Qual é percentagem de concentração mássica a 0,1 mm?
		
	
	0,70%
	
	0,20%
	 
	0,51%
	
	0,65%
	 
	0,87%
	Respondido em 31/05/2023 13:40:30
	
	Explicação:
	
		6a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	
		
	 
	1,76 x 10-11 kmol/s
	
	3,76 x 10-11 kmol/s
	
	5,76 x 10-11 kmol/s
	
	4,76 x 10-11 kmol/s
	
	2,76 x 10-11 kmol/s
	Respondido em 31/05/2023 13:34:05
	
	Explicação:
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	No inverno as superfícies internas e externas de uma parede de 30 cm de espessura se encontram a 22°C e 15 °C respectivamente. A superfície exterior troca calor por radiação com as superfícies que a rodeiam a 10 °C e por convecção com o ar do ambiente, também a 10 °C com um coeficiente de transferência de 8 W/m²K. A radiação solar incide sobre a superfície a uma taxa de 30 W/m², onde tanto a emissividade e absortividade da superfície exterior são de 0,7. Qual será o valor da condutividade térmica da parede?
		
	
	1,5 W/mK 
	
	0,85 W/mK
	
	0,55 W/mK
	
	1,7 W/mK
	 
	1,2 W/mK 
	Respondido em 31/05/2023 13:32:38
	
	Explicação:
O balanço de energia na superfície externa, assumindo um regime estacionário é o seguinte:
O termo da taxa de transferência de calor combinado (convecção e radiação) pode ser estimado assim:
Primeiro calculamos o coeficiente de transferência de calor combinado:
Posteriormente, calculamos a taxa de transferência de calor combinada por unidade de área:
Conhecendo a taxa de transferência de calor da radiação solar mais a combinada, podemos por tanto saber a taxa de transferência de calor por condução:
Mediante a equação de transferência de calor por condutividade é possível finalmente calcular a condutividade térmica do material:
 
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um duto retangular de ar forçado para aquecimento é suspenso a partir do teto de um porão cujas paredes e ar estão na temperatura de . O duto tem um comprimento de 15 m e sua seção reta é de 400 mm x 250 mm. A emissividade e o coeficiente convectivo na superfície são de aproximadamente 0,65 a 4 W/m²K.
Para um duto não isolado cuja temperatura superficial média é de 45°C qual é a taxa de perda de calor do duto? 
		
	
	125 W
	
	958 W
	
	2255 W
	 
	3242 W
	
	588 W
	Respondido em 31/05/2023 13:32:10
	
	Explicação:
Para um sistema onde a radiação e a convecção estão atuando a uma mesma temperatura ambiente, podemos realizar o cálculo para um coeficiente de transferência combinado:
Primeiro calculamos o coeficiente de transferência de calor combinado:
Posteriormente, calculamos a área de transferência. Esse duto tem 4 lados (retângulos) onde são duas vezes para área superior e inferior, além de duas laterais:
Finalmente, a taxa de transferência de calor combinada:
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um tubo de aço (k1=15,1 W/mK) de 12,7mm de espessura e 127 mm de raio externo é utilizado para conduzir ar aquecido. O tubo é isolado com 2 camadas de materiais isolantes: a primeira de isolante de alta temperatura (k2=0,051 W/mK) com espessura de 25 mm e a segunda com isolante à base de magnésia (k3=0,068 W/mK) também com espessura de 25mm. Sabendo que estando a temperatura da superfície interna do tubo a 538 °C e a temperatura da superfície externa do segundo isolante fica em 10°C. Qual é a temperatura da interface entre os dois isolantes?
		
	
	56°C
	
	195°C
	 
	215°C
	
	320°C
	
	200°C
	Respondido em 31/05/2023 13:39:49
	
	Explicação:
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Uma aleta plana retangular fabricada com cobre (k= 401 W/m.K) tem uma espessura na base de t= 5 mm e um comprimento de 20 mm. Sua temperatura na base é de Tb=450°C e ela está exposta a um fluido para o qual T∞= 5°C e h= 80W/m²K. Para as condições anteriores e uma aleta de largura unitária qual é a sua eficiência?
		
	
	0,85
	 
	0,99
	
	0,88
	
	0,90
	
	0,95
	Respondido em 31/05/2023 13:35:01
	
	Explicação: