Analise de Sistemas Térmicos

Semestre Professor Avaliação Nota Questão 1 20 pontos Qual dos processos de transferência de calor não depende da diferença de temperatura entre o corpo e o meio Explique este fenômeno Questão 2 20 pontos Um reservatório em formato esférico feito em bronze β 19x106 K1 possui um diâmetro de 08 metros quando na temperatura de 20 C Se ele é completamente preenchido com álcool β 11x103 K1 que inicialmente também está a 20 C e em seguida aquecido até a uma temperatura de 60 C quanto de álcool será derramado pelo respiro do reservatório ΔV Vo β ΔT Questão 3 20 pontos Uma esfera metálica com 7 cm de diâmetro foi aquecida até atingir a temperatura de 330 C Considerando que a emissividade do material é de 093 determine quanto ela perde de calor por radiação para o ambiente qr E σ AsupTs4 Tamb4 W σ 567 x 108 Wm2K4 Questão 4 20 pontos O álcool etílico possui um ponto de ebulição de 78 C um ponto de congelamento de 114 C um calor de vaporização de 879 kJkg um calor de fusão de 109 kJkg e um calor específico de 243 kJkgK a Quanta energia deve ser removida de 0510 kg de álcool etílico que é inicialmente um gás a 78 C de modo que ele se torne sólido à 114 C b Faça um gráfico do resfriamento do álcool para este processo Calor sensível ΔQ m cp ΔT J Calor latente ΔQ m L J Questão 5 20 pontos Calcule a taxa de transferência de calor por condução de uma placa de cobre puro K 398 Wmk quando uma de suas faces está submetida a uma temperatura de 200 K e a outra a 600 K Suas dimensões são 550 mm de comprimento 350 mm de largura e 4 mm de espessura qk k A ΔTΔx J 1 O processo de transferência de calor que não depende da diferença de temperatura entre o corpo e o meio é a radiação térmica A radiação térmica é a emissão de ondas eletromagnéticas de um corpo devido à sua temperatura Esse fenômeno ocorre mesmo na ausência de um meio como no vácuo e a intensidade da radiação depende da temperatura absoluta do corpo elevada à quarta potência lei de Stefan Boltzmann mas não da diferença de temperatura diretamente 2 β₁ 19 x 106 K1 β₂ 11 x 103 K1 d 08 m r 04 m To 20 C To 20 C Tf 60 C Vo 43 π r3 Vo 0268 m3 ① ΔV Vo β bronze ΔT ΔV 0268 19 x 106 40 ΔV 0000204 m3 ② ΔV Vo β alcool ΔT ΔV 00118 m3 ΔV derrame ΔV alcool ΔV reserv ΔV derrame 0011596 m3 116 litros 3 Tamb 25 273 298 K Ts 330 273 603 K A 4πr2 4π 00722 00154 m2 qr ε σ Asup Ts4 Tamb4 qr 093 567 x 108 00154 6034 2984 qr 214 W 4 a ΔQ sensivel m cp ΔT ΔT 78 114 ΔQ sensivel 051 243 192 ΔT 192C ΔQ sensivel 238 KJ condensação gás para o líquido ΔQ vapor m L vapor 051 879 4483 KJ Fusão líquido para o sólido ΔQ fusão m L fusão 051 109 556 KJ ΔQ total 238 4483 556 7419 KJ b T ºC Q KJ 78C 7419 0 238 4483 114C 5 q k K A ΔTΔx Δx 0004m ΔT 600 200 400 K A 055 x 035 01925 m² q k 39801925 4000004 q k 767 x 10⁶ W taxa é de 767 MW