Este documento descreve uma prova de 10 questões sobre fenômenos de transporte. O estudante respondeu corretamente a todas as questões em um período de 3 horas e 43 minutos, obtendo a nota máxima de 10 pontos. As questões envolveram cálculos de resistência térmica, taxas de transferência de calor, temperaturas em sistemas de trocadores de calor e dimensionamento de áreas de trocador.

1. Painel / Cursos / 2021/1 / Porto Alegre / 2021/1 - Fenômenos de Transporte - 480-0031QUANT
/ Aula 19 - 14/07/21 (on-line) - PROVA GRAU B / Avaliação P1 - Grau B - valendo 10 pontos
Iniciado em quarta, 14 Jul 2021, 19:49
Estado Finalizada
Concluída em quarta, 14 Jul 2021, 23:32
Tempo
empregado
3 horas 43 minutos
Avaliar 10,00 de um máximo de 10,00(100%)
Questão 1
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Considere um trocador de calor de tubo duplo com diâmetro de tudo de e espessura de tubo
desprezível. Quando novo, o valor da resistência térmica total do trocador de calor foi calculado em
. Depois de um uso prolongado, incrustações ocorreram nas superfícies interna e externa com
fatores de incrustação de e , respectivamente. Considerando que as
temperaturas interna e externa permaneçam as mesmas, a diminuição percentual da taxa de transferência de
calor neste trocador de calor devida à incrustação é
a.
b. 
c.
d.
e.
10 cm
0, 025 K/W
0, 00045 ⋅ K/W
m2
0, 00015 ⋅ K/W
m2
6, 8%
7, 1%
7, 6%
2, 3%
8, 5%
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
7, 1%
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2. Questão 2
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Vapor a flui em um tubo de ferro fundido cujos diâmetros interno e externo são
e , respectivamente. O tubo é coberto com isolante de lã de vidro
de de espessura. O coeficiente de transferência de calor na superfície interna é
. Se a temperatura na interface entre o tubo de ferro e o isolamento é , a temperatura na
superfície externa do isolamento é
a.
b.
c.
d.
e. 
200°C (k = 80 W/mK)
= 0, 20 m
D1 = 0, 22 m
D2
(k = 0, 05 W/mK) 2 cm
75 W/ K
m2
194°C
C
75∘
C
51∘
C
32∘
C
100∘
C
45∘
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
C
45∘
A cabeça de uma pessoa pode ser considerada como uma esfera de de diâmetro a , com
emissividade de . O calor é perdido a partir da cabeça para o ar a por convecção com coeficiente de
transferência de calor de e por radiação para as superfícies circundantes a . Ignorando o
pescoço, determine a taxa total das perdas de calor a partir da cabeça.
a.
b. 
c.
d.
e.
25 cm C
35∘
0, 95 C
25∘
11 W/ ⋅ K
m2
C
10∘
27 W
49 W
249 W
172 W
22 W
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
49 W
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3. Questão 4
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Questão 5
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Considere uma janela de triplo painel de de altura e de largura. A espessura de cada camada de
vidro é , e a espessura de cada espaço de ar é .
As camadas de vidro e ar se intercalam. Se as temperaturas nas superfícies interna e externa da janela são
e , respectivamente, a taxa de perda de calor através da janela é
a. ( 10,2: W )
b. ( 30,7: W ) 
c. ( 61,7: W )
d. ( 86,8: W )
e. ( 3,4: W )
1, 5 m 2 m
(k = 0, 80 W/m. K) 0, 5 cm (k = 0, 025 W/m. K) 1, 2 cm
C
10∘
C
0∘
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
( 30,7: W )
Um trocador de calor contracorrente é utilizado para resfriar óleo (( c_p = 2,20:kJ/kgcdot K )) de (
110^{circ}C ) para ( 85^{circ}C ) a uma taxa de ( 0,75:kg/s ) com água fria (( c_p = 4,18:kJ/kgcdot K ))
que entra no trocador de calor a ( 20^{circ}C ) a uma taxa de ( 0,6:kg/s ). Se o coeficiente global de
transferência de calor é ( 800:W/m^2cdot K ), a área de transferência de calor do trocador deverá ser
a. ( 0,775:m^2 )
b. ( 0,790:m^2 )
c. ( 0,805:m^2 )
d. ( 0,760:m^2 )
e. ( 0,745:m^2 ) 
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
( 0,745:m^2 )
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4. Questão 6
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Óleo é utilizado para aquecer água em um trocador de calor de casco e tubo com um passe no casco e dois nos
tubos. O coeficiente global de transferência de calor é ( 525:W/(m^2cdot K) ). As taxas de fluxo de massa são
( 7:kg/s ) para o óleo e ( 10:kg/s ) para a água. Esses dois elementos entram no trocador de calor a (
240^circ C ) e ( 20^circ C ), respectivamente. O trocador precisa ser projetado para que a água saia a uma
temperatura mínima de ( 80^circ C ). Utilizando o método da efetividade - NTU, qual a área de superfície
necessária para atingir tal temperatura? Considere os calores específicos do óleo e da água como (
2,1:kJ/kgcdot K ) e ( 4,178:kJ/kgcdot K ), respectivamente.
a. ( 68,9:m^2 ) 
b. ( 144,1:m^2 )
c. ( 195,9:m^2 )
d. ( 50,7:m^2 )
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
( 68,9:m^2 )
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