Questões de Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação) (Engenharia Mecânica)

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Neste processo o calor é transferido pelo movimento do médio (líquido ou ar). A taxa de transmissão de calor (∆Q/∆t) do objeto quente para o médio que o rodeia é proporcional a área A do objeto e a diferença de temperatura ∆T . A informação acima refere-se a:
  • A Transferência de calor por convecção.
  • B Transferência de calor por condução.
  • C Transferência de calor por radiação térmica.
  • D Nenhuma das alternativas.

Um forno industrial, em formato de paralelepípedo, opera continuamente. Medições recentes constataram que a sua face mais externa está a 80 °C (353 K), com a temperatura do ar ambiente externo ao forno a 30 °C (303 K). Considere o coeficiente de película do meio ambiente 10 W/(m2K). Deseja-se instalar um isolante (K = 0,040 W/(m.K)) na face externa do forno, de forma que a energia perdida para o meio exterior seja 90% menor do que aquela na condição original (sem isolante). Sabe-se que a temperatura da interface entre a chapa externa e o isolante então aplicado é de 60 °C. Nestas condições, a espessura de isolante a ser aplicado, em m, é igual a

  • A 0,20.
  • B 0,04.
  • C 0,40.
  • D 0,30.
  • E 0,02.

Sobre os modos de transferir calor, considere as afirmativas: I – A condução pode ser entendida como a transferência de calor a partir das partículas (ou moléculas) de menor energia para as partículas de maior energia, e a taxa de transferência de calor por condução é quantificada pela Lei de Fourier. II – A convecção é composta por dois mecanismos de transferência de calor: a difusão e a advecção. Esta última diz respeito à transferência de calor devido ao escoamento de um fluido em contato com uma parede, dada uma diferença de temperatura entre o fluido e a parede. III – A convecção pode ser forçada ou livre (natural). Ambas resultam de um escoamento forçado causado por um meio externo, como ventilador, bomba, ventos atmosféricos, entre outros. IV – A radiação térmica é a energia emitida à uma dada temperatura finita. Assim como a difusão e a convecção, a transferência de calor por radiação também necessita de um meio material (sólido ou fluido), não sendo possível transferir calor por radiação no vácuo.
Está (ão) CORRETA(AS) a(s) afirmação(ções):

  • A I e III, apenas.
  • B IV, apenas.
  • C II e III, apenas.
  • D II, apenas.

Considere a transferência de calor através de uma parede com espessura de 10 cm e área de 10m2 , composta por um material com condutividade térmica de 0,5 W/mK, conforme a figura abaixo:
No ambiente externo, o coeficiente de convecção é 10 W/m2 K e a temperatura externa é de 40ºC. No ambiente interno, o coeficiente de convecção é de 5 W/m2 K e a temperatura interna é de 20ºC.
A quantidade de calor transferida do ambiente externo para o interno através da parede é:

  • A 1 kW.
  • B 100 W.
  • C 400 W.
  • D 4 kW.

A transferência de calor é um fenômeno da física conhecida como transição de energia térmica, que se dar por Condução, Convecção e Radiação, nos quais possuem características próprias com maneiras distintas para serem quantificadas. Dadas as informações abaixo sobre os processos de transferência de calor:


I. Transferência de calor por Condução – não ocorre nos fluidos;

II. Transferência de calor por Convecção – não ocorre em partículas;

III. Transferência de calor por Radiação – só ocorre nos gases;

IV. De acordo Com o número de Nusset – a Transição de energia térmica por Condução, Convecção e Radiação pode ocorrer igualmente tanto em fluidos, partículas e gases, uma vez em que possuem as mesmas características de transferência de energia.


Marque alternativa que apresenta as informação(ões) correta(s):

  • A IV
  • B III
  • C III e IV
  • D I e II
  • E Todas as alternativas estão corretas