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Questões de Concurso sobre Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)
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Um sistema executa um ciclo de potência reversível para o qual a temperatura média de adição de calor é 552°C, e a temperatura média na qual o calor é descarregado é 57°C.
A eficiência térmica máxima desse ciclo, conhecida como eficiência de Carnot, em porcentagem, é de
A
10
B
40
C
60
D
100
E
495
O fator j de Colburn para transferência de massa é um adimensional que resulta da combinação dos números de
A
Biot e de Bond
B
Biot e de Grashof
C
Bond e de Stanton
D
Schmidt e de Reynolds
E
Schmidt e de Stanton
Se o sistema vai de um estado de equilíbrio inicial i para outro estado de equilíbrio final, por dois caminhos diferentes, para cada caminho ele terá um valor de (Q) e (W) específico. Neste caso, Q é definido como:
A
calor transferido para o sistema.
B
trabalho realizado pelo sistema.
C
dilatação volumétrica.
D
massa molecular específica.
E
gases nobres.
Ano:
2015
Dos tipos de mecanismos de transferência de calor, é correto afirmar, sobre a condução, que
A
consiste de ondas eletromagnéticas viajando com a velocidade da luz.
B
ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato físico direto.
C
é a única que pode ocorrer no espaço vazio e é a principal forma pela qual o sistema Terra-Atmosfera recebe energia do Sol e libera energia para o espaço.
D
somente ocorre em líquidos e gases.
E
consiste na transferência de calor dentro de um fluido através de movimentos do próprio fluido.
Após alguns acidentes ocorridos com usinas nucleares, principalmente a de Chernobyl na Ucrânia, em 1986, a segurança dos reatores de fissão vem sendo intensamente discutida. A remoção de emergência do calor residual é um procedimento de segurança. Sobre esse procedimento, assinale a alternativa correta.
A
Ocorre em eventos sem a perda de líquido refrigerante em que haja necessidade de injeção de alta pressão.
B
Proporciona injeção de água suficiente durante acidentes com perda de material.
C
Previne a corrosão dos componentes da contenção durante o período de resfriamento, ajustando o pH da água de recirculação.
D
Ocorre em eventos sem perda de inventário, em que a capacidade de remoção de calor residual, através dos geradores de vapor, esteja comprometida.
E
Forma bolhas na superfície do líquido refrigerante, criando uma cobertura de vapor que aumenta a transferência de calor com remoção do calor residual.
Um gás no interior de um cilindro tem volume inicial de 0,15 m3 e temperatura de 27 °C. A pressão interna inicial é de 150 kPa.
Um trabalho de 25 kJ é realizado para comprimir o gás, que atinge a temperatura de 127 °C. O calor específico do gás é admitido
constante e igual a 0,8 kJ/kg.K. A constante do gás é 0,3 kJ/kg.K. A massa do gás e o calor transferido no processo são,
respectivamente,
A
0,10 kg e 33 kJ.
B
0,25 kg e 5 kJ.
C
0,10 kg e 17 kJ.
D
0,25 kg e 45 kJ.
E
1 kg e 30 kJ.
O calor produzido por uma fonte térmica pode atingir diversas áreas no ambiente de trabalho e pode ser propagado por:
A
convecção, com condução de contato direto, com posterior radiação.
B
radiação, por contato direto, e convecção, por condução.
C
convecção de correntes quentes e ascendentes.
D
condução de correntes de ar atmosférico aquecido.
E
radiação de calor, por transmissão de contato direto.
Para calcular a troca de calor radiante líquida entre as
superfícies i e j, com áreas Ai e Aj, respectivamente, deve-se
considerar um fator de vista F, definido entre as superfícies.
Esse fator representa a fração da radiação que deixa a
superfície i e é interceptada pela superfície j.
C
Certo
E
Errado
Para facilitar a solução do problema apresentado, é possível
analisá-lo utilizando-se o método da capacitância global,
embora esse método produza resultados satisfatórios apenas
quando o número de Biot assume valores bem superiores à
unidade.
C
Certo
E
Errado
A resistência ao fluxo de calor por condução em um corpo
depende da espessura do corpo, da densidade do material e da
área normal à direção do fluxo de calor.
C
Certo
E
Errado
No que concerne ao Ciclo de Brayton, assinale a alternativa INCORRETA:
A
A perda de ciclo ideal pode ser quantificada pela potência proveniente do combustível, acrescentando-se a potência de acionamento do compressor e a potência líquida.
B
O conceito referente ao Ciclo Brayton é utilizado como base didática e para análise dos ciclos reais, que se desviam do modelo ideal, devido a limitações tecnológicas e fenômenos de irreversibilidade, como o atrito.
C
O ciclo se constitui de quatro etapas, sendo que na primeira delas, o ar em condição ambiente passa pelo compressor, onde ocorre compressão adiabática e isentrópica, com aumento de temperatura e consequente aumento de entalpia.
D
Trata-se de um ciclo termodinâmico no qual a adição de calor ocorre à pressão constante, e utilizado no estudo das turbinas a gás.
E
O Ciclo Brayton é um ciclo ideal, uma aproximação dos processos térmicos que ocorrem nas turbinas a gás, descrevendo variações de estado (pressão e temperatura) dos gases.
C
Certo
E
Errado
Sabe-se que, sob as mesmas condições, as massas molares (g/mol) do ar, do argônio e do hélio são: Mar = 29; Margônio = 40 e Mhélio = 4. Colocando em ordem crescente a condutividade térmica k desses elementos, tem-se:
A
kargônio < kar < khélio
B
kargônio < khélio < kar
C
kar < khélio < kargônio
D
kar < kargônio < khélio
E
khélio < kar < kargônio
A lei de Kirchhoff da radiação indica que, para uma superfície
a uma determinada temperatura e comprimento de
onda, a emissividade é
A
quatro vezes a refletividade
B
metade da refletividade
C
igual à absortividade
D
maior do que a absortividade
E
menor do que a absortividade
A equação da transmissão de calor por condução unidimensional no regime permanente é dada por q=−kAdxdT, onde "k" representa o(a):
A
taxa de calor.
B
fluxo de calor.
C
gradiente de temperatura.
D
coeficiente adimensional.
E
condutibilidade térmica do material.
Na troca de calor entre uma superfície e um líquido, a quantidade
adimensional mais conveniente e direta para a estimativa do
coeficiente de transmissão de calor é o número de
A
Reynolds.
B
Prandtl.
C
Weber.
D
Nusselt.
E
Sherwood.
Um processo de transmissão de calor ocorre quando há diferença de temperatura entre dois corpos. Considerando o conceito de reversibilidade no processo de um sistema, observa-se que
I. o atrito torna o processo irreversível.
II. o calor promovido por uma temperatura finita torna o processo reversível.
III. a máquina de Carnot estabelece o limite máximo possível de eficiência para qualquer motor real.
Assinale:
A
se somente as afirmativas I e II estiverem corretas.
B
se somente as afirmativas I e III estiverem corretas.
C
se somente as afirmativas II e III estiverem corretas.
D
se somente a afirmativa III estiver correta.
E
se somente a afirmativa II estiver correta.
De acordo com a Lei de Fourier, o fluxo condutivo de calor
unidimensional através de uma parede plana é diretamente
proporcional à diferença de temperatura entre as faces dessa
parede e inversamente proporcional à sua espessura.
C
Certo
E
Errado
Gerar simulado