Question

1. As trocas térmicas condutivas podem ocorrer de maneira multidimensional. Devido às hipóteses simplificadoras, pode-se desconsiderar as taxas de calor em algumas direções, tornando o problema unidimensional. No entanto, existem muitas aplicações físicas em que a taxa de calor condutiva é significativa em duas direções configurando, dessa maneira, um fenômeno bidimensional.
Assinale a alternativa que ilustra um exemplo de uma situação prática em que a condução de calor ocorre de forma bidimensional em regime permanente.
a) Uma placa retangular com temperaturas constantes e distintas especificadas nas quatro extremidades. b) Transferência de calor através de uma parede extensa e fina. c) Aquecimento de uma fina barra cilíndrica de cerâmica.
Faça valer a pena
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d) Condução de calor através de uma janela residencial. e) Transferência de calor através do fundo de uma panela.
2. Uma empresa utiliza materiais radioativos para gerar energia em suas instalações e, uma vez que a vida útil do material é atingida, a sua eficiência diminui a ponto da empresa descartá-lo. A prática adotada consiste em enterrar o material no solo em uma região adequada. Porém, mesmo enterrado, as reações nucleares do material mantêm sua superfície aquecida. Nas proximidades do local de armazenamento dos resíduos radioativos, tem-se que a temperatura no solo é de, aproximadamente, 34 C o . O resíduo está a uma profundidade (z) de 15 m da superfície, de formato esférico apresentando diâmetro (D) de 3,5 m. Considere que o fator de forma da esfera é dado por: S 2D 1 D 4z = ⋅⋅ − ⋅ p , válida se zD /2> . Material radioativo enterrado
Aplique os conhecimentos de transferência de calor e assinale a alternativa que contenha a temperatura na superfície da esfera de material radioativo. Sabe-se que a terra apresenta condutividade térmica constante de 0,51 W/mC o e que o material radioativo libera 1500 W de energia térmica.
a) 130 C o . b) 140 C o . c) 150 C o . d) 160 C o . e) 170 C o .
3. Uma abordagem interessante em problemas de condução bidimensional em regime permanente sem geração de energia consiste em utilizar o método do balanço de energia em um nó a fim de obter a
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expressão algébrica de temperaturas para esse nó em questão. De acordo com as condições ao redor do nó e da sua geometria, como em um nó de extremidade apresentado na figura a seguir, os balanços adquirem formatos matemáticos específicos. Nó superficial submetido à convecção no lado externo
Desenvolva um balanço de energia no nó apresentado e assinale a alternativa que contenha o balanço e a expressão algébrica resultante. Considere .

Answer 1

Resposta:

Resposta Correta - Uma placa retangular com temperaturas constantes e distintas ...

Explicação: