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Questões de Concurso sobre Fundamentos de trocadores de calor
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Considere um trocador de calor operando com gás como sendo um dos flufdos e com pequeno coeficiente de transferência de calor. Assinale a opção que apresenta o tipo de trocador de calor que utiliza elevadas áreas de transferência de calor por unidade de volume (~ 700 m2/m3)
A
Com tubos concêntricos.
B
Com escoamento cruzado.
C
Casco e tubos com um passe no casco e um passe nos tubos.
D
Casco e tubos com dois passes no casco e quatro passes nos tubos.
E
Com núcleos compactos compostos por densas matrizes de tubos ou placas aletadas.
As superfícies internas das paredes de uma câmara frigorífica são mantidas a -20 ºC, enquanto a temperatura da superfície externa é 30 ºC. As paredes são planas, constituídas de material homogêneo e medem 20 cm de espessura com condutividade térmica de 0,6 kcal(h m ºC). Calcule a quantidade de calor transferido do ambiente externo para o interior da câmara frigorífica para cada metro quadrado de superfície de parede por hora, considerando a condução de calor unidimensional em regime permanente e desprezível o efeito dos cantos onde as paredes se encontram. Sabendo que o calor transmitido por condução, por unidade de tempo, através de um material hornoqêneo, é dado pela equação q ′′ = ∼L (Tq − Tf) assinale a opção correta.
Dados: A = Área, k = Condutividade térmica, L = espessura, Tq = Temperatura do lado quente, Tf = Temperatura do lado frio e qK = calor transmitido por condução, por unidade de tempo.
A
110 kcal/h m2
B
120 kcal/h m2
C
130 kcal/h m2
D
140 kcal/h m2
E
150 kcal/h m2
Trocadores de calor casco e tubo (shell and tube) são equipamentos muito utilizados na indústria em geral para resfriamento ou aquecimento de substâncias em diversos processos industriais. O sucesso da aplicação depende muito da escolha do material mais adequado de acordo com o fluido de processo. Assinale a alternativa CORRETA que representa o material mais adequado para uma aplicação de trocadores de calor casco e tubo utilizando amônia anidra em temperatura de -50°C.
A
Aço carbono ASTM A36
B
Aço inoxidável martensítico AISI A213 TP304
C
Aço liga AISI A204 Gr A
D
Aço carbono AISI 1020
E
Aço carbono ASTM A 515 Gr70
Caldeiras a vapor são equipamentos utilizados para a geração de vapor saturado ou superaquecido dependendo da aplicação. Da geração do vapor até o seu transporte aos equipamentos, faz-se uso de tubulações que precisam suportar as altas temperaturas e ter um preço competitivo. Assinale a alternativa CORRETA relativa à aplicação de tubulações para vapor a 380°C.
A
Liga de alumínio 1060
B
PVC
C
Aço carbono A53 Gr B
D
Aço carbono ASTM A36
E
Aço carbono AISI 1020
Transferências de calor por condução e por convecção
acontecem de maneira semelhante, uma vez que elas requerem
a presença de um meio material, contudo essa movimentação
por convecção apenas ocorrerá se houver movimento dos
fluidos envolvidos.
C
Certo
E
Errado
Os sistemas trocadores evaporativos permitem contato direto
entre líquido e gás, o que gera elevadas taxas de transferência
de calor por unidade de volume.
C
Certo
E
Errado
O trocador I é indicado em aplicações que envolvem fluidos
tóxicos ou inflamáveis.
C
Certo
E
Errado
Se a superfície do cilindro externo for negra, sua refletividade
será nula e a energia emitida por radiação a partir dela será de
natureza direcional difusa.
C
Certo
E
Errado
A deposição de uma fina camada de um metal polido na
superfície externa do cilindro externo maximizará o seu poder
emissivo.
C
Certo
E
Errado
Entre os três tipos de trocador de calor representados na figura,
apenas o tipo II é adequado à operação como condensador ou
evaporador, devido ao uso de chicanas e ao volume interno do
casco disponível nesse trocador.
C
Certo
E
Errado
Quanto a sua compacidade, definida em termos da razão área
de transferência de calor por volume ocupado, comumente o
trocador mais compacto entre os tipos mostrados é o tipo III,
enquanto que o menos compacto é o tipo I.
C
Certo
E
Errado
Os tipos de trocadores de calor I, II e III são, respectivamente,
de placas brasadas, de casco e de tubos em espiral.
C
Certo
E
Errado
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