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Bolas de cobre (\rho = 8933 \text{ kg/m}^3, k = 401 \text{ W/mK}, c_p = 385 \text{ J/kgK}) inicialmente a 180^{\circ}C são esfriadas no ar a 30^{\circ}C até uma temperatura de 118^{\circ}C.
Considerando que as bolas têm diâmetro de 2 \text{ cm} e o coeficiente de transferencia de calor é 80 \text{ W/m}^2K, o tempo necessário para que a temperatura no centro das bolas seja atingido será de:

A
163 s
B
52 s
C
120 s
D
31 s
E
76 s
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A equação geral da condução de calor desenvolvida a partir do balanço de energia do elemento diferencial no volume não leva em consideração as condições térmicas nas fronteiras ou contorno das superfícies do elemento de volume. Portanto, precisamos inserir informações adicionais chamadas de condições de contorno e condição inicial. Com base neste conceito, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) As condições de contorno são úteis para determinar a temperatura em um ponto do sistema. ( ) As condições de contorno de 1ª espécie são as que especificam a temperatura nas fronteiras do sistema. ( ) As condições de contorno de 2ª espécie são as que envolvem a troca de calor por convecção nas fronteiras do sistema. ( ) As condições de contorno de 3ª espécie são as que especificam o fluxo de calor conhecido nas fronteiras do sistema. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F - V.
B
V - V - F - F.
C
F - V - V - F.
D
V - F - V - F.
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Devido à natureza da radiação (que acontece em seu volume, como já foi tido) a dedução das fórmulas, consequentemente, também deve envolver as três dimensões, logo, o tratamento matemático da transferência de calor por radiação vai englobar um extensivo uso de:

A
Coordenadas apolares.
B
Coordenadas polares.
C
Coordenadas esféricas.
D
Coordenadas cilíndricas.
E
Coordenadas cartesianas.
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Qual é o efeito da rugosidade da superfície no coeficiente de convecção de calor (h)?

A
Aumenta o coeficiente de convecção de calor
B
Diminui o coeficiente de convecção de calor
C
Não afeta o coeficiente de convecção de calor
D
Aumenta o coeficiente de convecção de calor até um certo ponto e depois diminui
E
Diminui o coeficiente de convecção de calor até um certo ponto e depois aumenta
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Determinar o fluxo de calor por convecção natural que ocorre sobre uma placa plana, sabendo que água a 22°C está contida entre duas placas verticais, sendo que a anterior está a 70°C e a posterior está a 22°C. Observar que há uma velocidade crítica de circulação de 5 m/s a uma distância crítica de 300 mm da superfície da placa aquecida.

Qual é o fluxo de calor?

A
q' = 346,2 \, \text{kW/m}^2
B
q' = 34,62 \, \text{kW/m}^2
C
q' = 346,2 \, \text{W/m}^2
D
q' = 34,62 \, \text{W/m}^2
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Ar quente a 80^ ext{∘C} é soprado sobre uma superfície plana de 2 ext{m} imes 4 ext{m} que está a 30^ ext{∘C}. Se o coeficiente médio de transferência de calor por convecção é 55 ext{W/m}^2 ext{K}, qual é o fluxo de transferência de calor do ar à placa?

A
12kW
B
-22kW
C
22kW
D
-12kW
E
32kW
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Meia vida é definida como:

A

A atividade específica de uma substância.

B

A energia média da radiação emitida.

C

A probabilidade de ocorrer uma emissão radioativa.

D

O tempo para que a atividade atinja a metade do valor inicial.

E

O número de prótons do átomo.

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Leia o texto a seguir. "A propriedade emissividade, cujo valor está na faixa de 0 a 1, é a medida de quanto uma superfície aproxima-se do comportamento de um corpo negro, para o qual ε = 1." ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. 4. ed. Porto Alegre: McGraw Hill, 2012. p. 28. O quadro a seguir dispõe de alguns materiais e suas respectivas emissividades a 300K. Considerando o texto e o quadro apresentado, assinale a alternativa correta.

A
Material A: ε = 0.9
B
Material B: ε = 0.5
C
Material C: ε = 1.0
D
Material D: ε = 0.2
E
Material E: ε = 0.8
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A radiação incidente possui origem na emissão e reflexão que ocorrem em outras superfícies e terá distribuições espectral e direcional determinada pela intensidade espectral (\lambda, \theta, \Phi). Essa grandeza pode ser definida da seguinte forma:

A

Podemos definir como sendo a taxa na qual a energia radiante é emitida no comprimento de onda \lambda na direção (\theta, \Phi), por unidade de área da superfície receptora normal a essa direção, por unidade de ângulo sólido no entorno dessa direção e por unidade de intervalo de comprimento de onda d\lambda no entorno de \lambda.

B

Podemos definir como sendo a taxa na qual a energia radiante é emitida no comprimento de onda \lambda na direção (\theta, \Phi), por unidade de área da superfície emissora normal a essa direção, por unidade de ângulo sólido no entorno dessa direção e por unidade de tempo no entorno de \lambda.

C

É a taxa da radiação em um determinado comprimento de onda \lambda.

D

Podemos definir como sendo a taxa na qual a energia radiante é emitida no comprimento de onda \lambda na direção (\theta, \Phi), por unidade de área da superfície emissora normal a essa direção, por unidade de ângulo sólido no entorno dessa direção e por unidade de taxa de transferência de calor no entorno de \lambda.

E

Podemos definir como sendo a taxa na qual a energia radiante é emitida no comprimento de onda \lambda na direção (\theta, \Phi), por unidade de área da superfície emissora normal a essa direção, por unidade de ângulo sólido no entorno dessa direção e por unidade de intervalo de comprimento de onda d\lambda no entorno de \lambda.

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Um trocador de calor em contrafluxo ou corrente opostas tem um coeficiente total de transferência de calor de 300 \, \text{W/m}^2 \, \text{K} quando opera em condições iniciais de construção. Um fluido quente entra ao tubo a 100 \, \text{°C} e sai a 65 \, \text{°C} enquanto um fluido frio ingressa no casco a 30 \, \text{°C} e sai a 40 \, \text{°C}. Depois de um período de uso, fuligem aparece nas superficies produzindo um fator de incrustação de 0,0004 \, \text{m}^2 \, \text{K/W}. A área de transferência é de 100 \, \text{m}^2 e a capacidade calorifica específica do fluido quente e fria são iguais (4500 \, \text{J/kg.°C}). Qual é o valor da temperatura média logarítmica (MDLT)?

A
46,4 °C
B
38,3 °C
C
27,3 °C
D
62,3 °C
E
55,3 °C
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