Suponha que o isolamento térmico de um tubo que transporta um fluido a temperaturas maiores do que a temperatura do meio ambiente deva ser escolhido. Para fundamentar sua escolha, o responsável pelo projeto modelou esse problema como sendo um problema de transferência de calor, em regime permanente, de um tubo cilíndrico de comprimento L , com raio interno ri e raio externo re , no qual escoa um fluido à temperatura constante Ti . A temperatura do ambiente externo é Te .  A parede do cilindro possui condutividade térmica k constante e não há, no sistema, nenhuma geração interna de calor. Dessa forma, a equação que descreve a distribuição de temperatura na parede do tubo reduz-se a

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Um modelo de transferência de calor para uma primeira estimativa da espessura da placa de resíduos depositada nos dentes de um indivíduo admite que ao longo do tempo a superfície do dente fica coberta por uma camada fina sólida formada pelos resíduos depositados devido a fluxos de alimentos e ingestão de líquidos.

Considere que a condutividade térmica média dos resíduos presente na placa seja igual a (1/5) W/m K, que o fluxo específico de calor na superfície seja 1000 W/m2 e que a diferença de temperatura entre as superfícies da camada de resíduos seja aproximadamente 5 °C. Assumindo o processo de transferência de calor unidimensional e em regime permanente, a espessura da placa ... Ver mais

Um material combustível é compactado a L=3 metros de espessura e em seguida armazenado em um depósito apropriado de segurança máxima (ver figura abaixo para detalhes).

A taxa de geração interna de calor na pilha de material provocada por reações químicas entre as partículas que compõem o material e os gases atmosféricos é igual a 20 Watts/m3 . A temperatura no ambiente de armazenamento é 20 °C e o coeficiente de transferência de calor por convecção h na superfície externa (interface material-ambiente) é igual a 4 W/m2 K. Admitindo que o processo de transferência de calor é unidimensional e que o regime é permanente, a temperatura na superfície superior da pilha do material, em gr... Ver mais

Escoamentos a elevados números de Reynolds são caracterizados por terem uma fraca influência dos efeitos viscosos em sua dinâmica. Mesmo nesses tipos de escoamentos, porém, quando um fluido real escoa próximo a uma parede, os efeitos viscosos tornam-se importantes em uma pequena região chamada de cama da limite. Formalmente, a camada limite é definida como sendo a região, de espessura local   compreendida entre uma parede, na qual o fluido está aderido, e a camada de fluido na qual a velocidade local do escoamento é de 99% da velocidade do escoamento livre Nessa região, para o caso de escoamento bidimensional sem gradiente de pressão, as equações de Navier Stokes podem ser simplificadas ... Ver mais

O transportador de correia ilustrado na figura abaixo está montado em um navio e é usado para recolher contaminantes superficiais indesejáveis como óleo flutuando na água do mar.

 Admita que a lâmina de óleo seja suficientemente espessa para considerar que o dispositivo opere com fornecimento ilimitado desse líquido. Suponha também que a correia opera com velocidade U constante e o escoamento em questão é unidirecional e permanente. Com relação à vazão de óleo por unidade de largura da correia transportadora que pode ser recolhida é correto afirmar que

Um analista pericial construiu um modelo de projétil na escala 1:8 que apresenta um coeficiente de arrasto 3 para um número de Mach igual a 2, correspondendo a um movimento em ar à temperatura ambiente. Considere o ar comportando-se como gás ideal. Um protótipo desse modelo foi disparado com o mesmo número de Mach em ar,à mesma temperatura e cuja a massa específica foi igual à metade daquela do ar no escoamento do modelo. Nessas condições a força de resistência do ar sobre o protótipo é

A figura a seguir ilustra um escoamento incompressível e laminar em um duto circular de raio R. O escoamento desenvolve-se a partir de um perfil uniforme com velocidade U até adquirir, na seção 2, um perfil de velocidades na forma de um parabolóide

Sendo  a massa específica do fluido e denotando por p1 e p2 as pressões nas seções 1 e 2, respectivamente, a força de arrasto F que as paredes do duto exercem sobre o fluido é igual a

Um eixo de raio "a" gira a 240 rpm num mancal com folga radial 10-3 a. A tensão de cisalhamento em (N/m2 ) em uma lâmina de óleo de viscosidade µ é

Assinale a opção incorreta.

Considere a mudança de estado de líquido saturado para vapor saturado de uma substância pura que obedece à seguinte relação termodinâmica

em que P, T, v e s denotam pressão, temperatura, volume específico e entropia específica, respectivamente.

Para estados termodinâmicos na região de saturação, a diferença de entalpia do vapor (hv) e do líquido (hl), representada por hlv = hv - hl, pode ser determinada a partir da inclinação ß = (d P / dT)sat da curva de pressão de vapor e da diferença dos volumes específicos vapor saturado - líquido vlv = vv - vl à temperatura dada. Marque a opção que fornece a expressão correta para o cálculo da diferença de entalpia vapor líquido sat... Ver mais