Q106

A condução é o modo pelo qual o calor é transportado através de materiais sólidos ou fluidos em repouso. Em grande parte dos problemas de engenharia, o fluxo difusivo de calor é calculado pela Lei de Fourier, segundo a qual \vec{q}=-k\nabla T, em que \vec{q} é o vetor fluxo de calor; \nabla T, o gradiente de temperatura; e k, a condutividade térmica do material. Empregando-se esse modelo para o fluxo de calor, a distribuição de temperatura em um material é determinada pela equação de difusão de temperatura, dada por \rho c_{V}\frac{\partial T}{\partial t}=\nabla \cdot (k\nabla T)+q , em que ρ é a massa específica do material, cV é o calor específico a volume constante e q é uma geração interna de calor, por unidade de volume. Considerando essas informações e os fenômenos relacionados à condução de calor, assinale a opção incorreta.

(A) A Lei de Fourier, na forma como está apresentada, não pode ser empregada para se determinar o fluxo de calor através de materiais anisotrópicos, como certos compostos de resina e fibra de vidro, por exemplo.
(B) A equação de difusão de temperatura apresentada pode ser empregada para se determinar a distribuição de calor em sólidos com distribuição de massa específica não-homogênea.
(C) A aplicação de uma camada de material isolante ao redor de um tubo circular através do qual flui um líquido à temperatura abaixo da temperatura ambiente pode aumentar a transferência de calor do meio para o fluido da tubulação.
(D) No caso de um processo de transferência de calor unidimensional, sem geração interna, em um material de condutividade térmica constante, que ocorre em regime permanente, a distribuição de
temperatura será uma função linear.
(E) Considere um processo de resfriamento de uma esfera de raio R, construída com material de condutividade térmica k e sujeita a um processo convectivo com coeficiente de troca de calor h. Nesse caso, para que as variações de temperatura dentro da esfera sejam desprezíveis quando comparadas com as variações de temperatura entre a esfera e o meio, é necessário que a razão seja muito maior que a unidade.

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Gabarito: Anulada


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jeffeson vieira de oliveira
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jeffeson vieira de oliveira

O item D também está errado não? Pois nessas condições o dT/dt é igual a zero, ou seja a distribuição de temperatura será uma função constante e não linear.

Mirterra
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Mirterra

de acordo com a CESPE, a questão foi “anulada porque a questão extrapola os objetos de avaliação estabelecdos no edital q rege o certame.”
Ou seja, aparentemente, existe apenas 1 item errado. é a letra B? O material tem q ser isotrópico para utilizar essa equação, nao tem?

Leletim
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Leletim

O isolamento de um tubo envolve o conceito do raio crítico , uma solução de compromisso entre o isolamento e a dissipação de calor. Se você aumenta a espessura do isolante, aumenta a resistencia ao fluxo de calor por condução, porém reduz a resistencia ao fluxo por convecção (como dito acima pelo aumento da área superficial de troca de calor!). Escrevendo o fluxo de calor em função do raio, pode-se encontrar o raio crítico pelo ponto de máximo.

Jrog
Visitante
Jrog

O isolante reduz a taxa de perda de calor, mas à medida que o isolante é enrolado no tubo ocorre o aumento da área superficial de troca de calor. Assim, são dois efeitos opostos que podem levar ao aumento da transferência de calor.

Mirterra
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Mirterra

como nao? o material nao é isolante?

Mirterra
Visitante
Mirterra

como nao? o material nao é isolante?

mdikewqpofe
Visitante
mdikewqpofe

A c não está errada!

mdikewqpofe
Visitante
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A c não está errada!

mdikewqpofe
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mdikewqpofe
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mdikewqpofe
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mdikewqpofe
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mdikewqpofe
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mdikewqpofe

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Mirterra
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Mirterra

alem da c), qual ta errada?

Mirterra
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Mirterra

alem da c), qual ta errada?

Mirterra
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Mirterra

alem da c), qual ta errada?

Mirterra
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Mirterra

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