Para que haja troca térmica, é necessário ter diferença de temperatura entre os dois fluidos. Assim, um equipamento de troca térmica envolve um fluido quente (aquele que fornece calor) e um fluido frio (aquele que recebe calor). Apesar de parecer óbvio, isto tem implicações significantes no desempenho energético de um processo, pois o calor pode ser recuperado”. Entre em contato conosco: 54 99956-3050

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1ª QUESTÃO
“Para que haja troca térmica, é necessário ter diferença de temperatura entre os dois fluidos. Assim, um
equipamento de troca térmica envolve um fluido quente (aquele que fornece calor) e um fluido frio (aquele
que recebe calor). Apesar de parecer óbvio, isto tem implicações significantes no desempenho energético
de um processo, pois o calor pode ser recuperado”.
Fonte: YOSHI, H.; ORGEDA, R. Fenômenos de Transporte. Maringá: UniCesumar, 2020. p. 298.
Período:26/06/2023 08:00 a 14/07/2023 23:59 (Horário de Brasília)
Status:ABERTO
Nota máxima:0,50
Gabarito:Gabarito será liberado no dia 15/07/2023 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:
ATIVIDADE 4 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE - 52/2023

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Você, como engenheiro(a) de uma indústria, deparou-se com a seguinte situação: o processo pelo qual você
é responsável gera duas correntes, denominadas A e B. A corrente A precisa ser resfriada, e a corrente B
precisa ser aquecida.
A respeito da situação apresentada, analise as afirmativas a seguir:
I. Pode-se realizar uma integração energética no processo, de modo que a corrente A seja o fluido quente e,
portanto, retirará calor da corrente B, que seria o fluido frio.
II. No caso das correntes A e B serem utilizadas em um trocador de calor para trocar energia entre si, o
arranjo contracorrente seria a melhor opção, uma vez que a força motriz do processo de troca térmica
apresentaria a menor variação ao longo do trocador.
III. A troca térmica poderia ser realizada em um trocador de calor e, ao invés de se utilizar um vapor de
aquecimento ou água de resfriamento, as correntes A e B poderiam ser utilizados, gerando uma economia
no processo.
IV. Se o fluido B for aquecido até evaporar, o trocador de calor pode ser chamado de evaporador e a troca
térmica ocorrida no trocador de calor dependerá somente do calor latente, já que o calor sensível não estará
envolvido no processo.
V. Em um trocador de calor, a transferência de calor ocorre por meio da condução nos fluidos em
escoamento e na convecção na parede do trocador.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
2ª QUESTÃO
Por questões de segurança, os fios elétricos são isolados para evitar choques ao ter contato com a fiação.
No entanto, mesmo com o isolamento, deve-se ter a transferência de calor com o ambiente externo de
forma a evitar o superaquecimento do fio.
Diante do exposto, um fio elétrico de 5 mm de diâmetro é isolado por um forro emborrachado (k = 0,05
W.m
-1
.K
-1
) de 2,5 mm de espessura. O coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície
externa do forro é igual a 15 W.m
-2
.K
-1
, e a temperatura do ar ambiente é igual a 30 °C.
A respeito do processo descrito, analise as afirmativas a seguir:
I. A resistência de transferência de calor no isolamento por unidade de comprimento é de,
aproximadamente, 1,3 K.W
-1
.m
-1
.
II. De forma a maximizar a transferência de calor, a espessura ideal do isolante seria de 0,003 mm.
III. A resistência de dissipação do calor no ambiente externo por unidade de comprimento do fio é de,
aproximadamente, 2,8
o
C.W
-1
.m
-1
.
IV. Se a temperatura do isolante não pode exceder os 50 °C, a potência elétrica máxima permitida que pode
ser dissipada por unidade de comprimento do condutor é de, aproximadamente, 4,85 W.
V. Se a espessura do isolante for maior que 3 mm, a transferência de calor aumentará e, se for menor que 3
mm, diminuirá.
É correto o que se afirma em:

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ALTERNATIVAS
3ª QUESTÃO
"O isolamento de fios, tubulações e equipamentos é só um dos muitos problemas de engenharia
relacionados à transferência de calor. Com isso, geralmente estaremos preocupados com dois aspectos: qual
a troca de calor de um sistema operando a uma dada diferença de temperatura e quais as dimensões do
sistema para que uma troca de calor especificada os mantenha nas condições de temperatura desejadas”.
Fonte: YOSHI, H.; ORGEDA, R. Fenômenos de Transporte. Maringá: UniCesumar, 2020. p. 260.
A respeito dos processos de transferência de calor, considere a seguinte afirmação: “quanto mais espesso o
isolamento, menor será a taxa de transferência de calor.”
A respeito da afirmação anterior, analise as afirmativas a seguir:
I. A afirmativa sempre é verdadeira, uma vez que deve existir uma espessura de isolamento que minimize a
perda de calor pela maximização da resistência total à transferência de calor.
II. A afirmativa é falsa quando se adiciona isolamento em cilindros ou esferas, uma vez que, em sistemas
radiais, o isolante adicional aumenta a resistência de condução da camada de isolamento e diminui a
resistência de convecção para a superfície.
III. A afirmativa nem sempre é verdadeira, pois, em alguns casos, a transferência de calor pode aumentar ou
diminuir, dependendo da resistência dominante.
IV. A afirmativa é verdadeira somente nos casos em que a área de transferência de calor for constante e,
nesse caso, ao adicionar isolamento, a resistência térmica de condução na parede aumenta sem aumentar a
resistência de convecção.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
4ª QUESTÃO

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ALTERNATIVAS
Os copos térmicos têm com função manter a bebida gelada ou quente por longos períodos, podendo
chegar a três ou quatro horas. Os copos térmicos são, majoritariamente, compostos de uma parede dupla
de aço inox isolados a vácuo.
A respeito dos mecanismos de transferência de calor, analise as afirmativas a seguir:
I. O aço inox poderia ser substituído pelo alumínio sem gerar grandes alterações na transferência de calor
por condução nas paredes.
II. Se, no lugar do vácuo, fosse utilizado ar, a transferência de calor aumentaria, e a bebida esfriaria mais
rápido.
III. Ao utilizar vácuo entre as paredes do copo, a transferência de calor diminui e, no vácuo, tem-se a
transferência de calor por condução e radiação.
IV. Se, no lugar do vácuo, fosse utilizado um material isolante, ao invés da transferência de calor por
radiação, o mecanismo de transferência de calor por condução predominaria.
É correto o que se afirma em:

5. 05/07/2023, 15:48 Unicesumar - Ensino a Distância
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5ª QUESTÃO
“Geralmente, a transferência de calor em trocadores acontece por meio de dois mecanismos: pela
convecção em cada fluido e pela condução na parede que os separa. A área de troca térmica é um aspecto
chave neste fenômeno, de modo que conhecer a configuração estrutural dos trocadores de calor é
fundamental para uma análise do seu funcionamento e desempenho”.
Fonte: YOSHI, H.; ORGEDA, R. Fenômenos de Transporte. Maringá: UniCesumar, 2020. p. 300.
Com base nos conceitos e fundamento de um equipamento de troca térmica, um engenheiro construiu uma
"máquina de chope" simplificada. Para isso, ele utilizou um trocador de calor do tipo serpentina e colocou
dentro de uma caixa cúbica de 50 cm de lado contendo uma mistura gelo-água mantida a 0
o
C. A caixa foi
perfeitamente isolada externamente, e o tubo do trocador de serpentina utilizado é de inox e possui 50 m
lineares e 10 mm de diâmetro externo. O escoamento do chope na serpentina em contato com a mistura
gelo-água pode ser aproximado de um escoamento contracorrente, e os coeficiente de película (convectivo)
interno e externo à serpentina são iguais a 75 e 25 kcal.h
-1
.m
-2
.
o
C
-1
m.
A partir do caso exposto e sabendo que a transferência de calor por condução pode ser desprezada, analise
as afirmativas a seguir:
I. A transferência de calor por condução pode ser desprezada caso se utilizem paredes do trocador de calor
muito finas e/ou um material de elevada condutividade térmica, o que praticamente elimina a resistência à
condução. -1 -2 o -1
II. O coeficiente global de troca térmica do trocador de calor é igual a, aproximadamente, 22 J.s .m . C .
III. Se o chope entra a 25
o
C e sai a 1
o
C, o fluxo de calor transferido para a mistura água-gelo é de,
aproximadamente, 220 kcal.h
-1
.
IV. Se a capacidade calorifica do chope é de 0,78 kcal.kg
-1
.
o
C
-1
e a densidade é igual a 1000 kg.m
-3
, a
vazão mássica de chope na serpentina seria capaz de encher, aproximadamente, 40(±1) copos em 1 hora.
V. Se a mistura gelo-água possui uma densidade igual a 935 kg.m
-3
e ocupa 10% do volume da caixa, o
tempo de duração da mistura a 0
o
C é de, aproximadamente, 4,5(±2) horas, sabendo que o calor latente de
fusão da mistura é igual a 80,3 kcal.kg
-1
.
Dados: 1 cal = 4,18 J.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS

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