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Transferência de calor 1 l 18 m D 0075 m ts 95ºc t 30ºc k 0026 wmK Pr 07 v 17 x 10⁵ m²s β 1tfilm 1tfilm ts t2 tfilm ts t2 95 302 625ºc ou 3355 K temperatura do filme tfilm β 1tfilm 13355 000298 K¹ Coeficiente de expansão térmica Δt ts t 95 30 65ºc Gr g β Δt L³ v² 0 Gr 981 000298 65 18³ 17 x 10⁵² Gr 383533982771157 Número de Grashof Gr Ra Gr Pr 383533982771195 07 268477287939810 Número de Rayleigh Ra Nu 01 Ra13 01 26847728793981013 01 299435 2994350 Número de Nusselt Nu h 2994350 0026 18 43252 wm² K Coeficiente transferência de Calor A π D L π 0075 18 04241 m² Fluxo de Calor total q q h A Δt q 43252 04241 65 1192341 w Tubo de Vapor 2 a D 0075 m ts 120ºc t 20ºc qtotal 293 kW 29300 w h 43252 wm² K Δt ts t 120 20 100ºc A π D 0 A π 0075 02356 m² q h A Δt 43252 02356 100 1019095 wm L qtotal q 29300 1019095 2875101 m Fundamentos do Eletromagnetismo Profs Augusto Otávio Fabio Rodrigo José Roberto Marcone Sena Renato Barbosa Nome CPF Turma Data 15março2024 Exercício Final de 20232 Orientações Leia atentamente todas as questões dispostas na frente e no verso desta prova Os cálculos necessários devem ser realizados na folha de resposta É permitido o uso de calculadora Dados μ0 126 x 106 Hm constante magnética ou constante de permeabilidade do vácuo ε0 885 x 1012 Fm constante elétrica ou permissividade elétrica 1ª 250 pontos Um cilindro muito longo de raio a possui uma distribuição volumétrica não uniforme ρr ρ0ra para r a onde ρ0 é uma constante e r a distância ao eixo do cilindro Determine o módulo do campo elétrico desenvolvido a 150 no interior do cilindro isto é em r a b 100 no exterior do cilindro isto é em r a 2ª 250 pontos Considere o circuito da figura 1 composto por duas fontes de tensão Ɛ1 50 V e Ɛ2 80 V de um resistor R1 300 Ω e de dois resistores R2 600 Ω associados conforme a figura Determine a 100 o valor absoluto da corrente em cada resistor R2 e o seu sentido se para esquerda ou para direita b 075 ponto a energia total dissipada pela associação dos resistores R2 em 10 min c 075 ponto para cada uma das fontes Ɛ1 e Ɛ2 se a mesma está recebendo ou fornecendo energia Justifique 3ª 250 pontos Na figura ao lado o eixo rolante com 150 cm de comprimento oscila ao longo dos trilhos horizontais paralelos a uma velocidade v 80 sen120πt com v em ms e t em s Um resistor com resistência R 0400 Ω está conectado aos trilhos nos pontos a e b diretamente opostos um ao outro As rodas fazem um bom contato elétrico com os trilhos e portanto o eixo os trilhos e o resistor formam um circuito fechado A única resistência significativa no circuito é R Existe um campo magnético uniforme de módulo B 12 T verticalmente para baixo perpendicularmente ao plano do aparato a 150 a força eletromotriz induzida entre os pontos a e b em função do tempo b 100 a corrente induzida absoluta máxima desenvolvida no resistor Tubo Horizontal o D0003m q 02 wm² k 0606 Wm k Δt qDk 0 Δt 02 0003 0606 00010k Ts t Δt 0 Ts 30 00010 300010C Matriz de tubos o D00125m L 20m n196 Ts92C t100C hfg 240756 kJkg 2407560 Jkg Área total de tubos A n π D L 196 π 00125 20 153938 m² q total h A t Ts q total 43252 153938 10092 5326468 W fluxo de calor total ṁ q total hfg ṁ 5326468 2407560 000002 kgs taxa de condensação
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Transferência de calor 1 l 18 m D 0075 m ts 95ºc t 30ºc k 0026 wmK Pr 07 v 17 x 10⁵ m²s β 1tfilm 1tfilm ts t2 tfilm ts t2 95 302 625ºc ou 3355 K temperatura do filme tfilm β 1tfilm 13355 000298 K¹ Coeficiente de expansão térmica Δt ts t 95 30 65ºc Gr g β Δt L³ v² 0 Gr 981 000298 65 18³ 17 x 10⁵² Gr 383533982771157 Número de Grashof Gr Ra Gr Pr 383533982771195 07 268477287939810 Número de Rayleigh Ra Nu 01 Ra13 01 26847728793981013 01 299435 2994350 Número de Nusselt Nu h 2994350 0026 18 43252 wm² K Coeficiente transferência de Calor A π D L π 0075 18 04241 m² Fluxo de Calor total q q h A Δt q 43252 04241 65 1192341 w Tubo de Vapor 2 a D 0075 m ts 120ºc t 20ºc qtotal 293 kW 29300 w h 43252 wm² K Δt ts t 120 20 100ºc A π D 0 A π 0075 02356 m² q h A Δt 43252 02356 100 1019095 wm L qtotal q 29300 1019095 2875101 m Fundamentos do Eletromagnetismo Profs Augusto Otávio Fabio Rodrigo José Roberto Marcone Sena Renato Barbosa Nome CPF Turma Data 15março2024 Exercício Final de 20232 Orientações Leia atentamente todas as questões dispostas na frente e no verso desta prova Os cálculos necessários devem ser realizados na folha de resposta É permitido o uso de calculadora Dados μ0 126 x 106 Hm constante magnética ou constante de permeabilidade do vácuo ε0 885 x 1012 Fm constante elétrica ou permissividade elétrica 1ª 250 pontos Um cilindro muito longo de raio a possui uma distribuição volumétrica não uniforme ρr ρ0ra para r a onde ρ0 é uma constante e r a distância ao eixo do cilindro Determine o módulo do campo elétrico desenvolvido a 150 no interior do cilindro isto é em r a b 100 no exterior do cilindro isto é em r a 2ª 250 pontos Considere o circuito da figura 1 composto por duas fontes de tensão Ɛ1 50 V e Ɛ2 80 V de um resistor R1 300 Ω e de dois resistores R2 600 Ω associados conforme a figura Determine a 100 o valor absoluto da corrente em cada resistor R2 e o seu sentido se para esquerda ou para direita b 075 ponto a energia total dissipada pela associação dos resistores R2 em 10 min c 075 ponto para cada uma das fontes Ɛ1 e Ɛ2 se a mesma está recebendo ou fornecendo energia Justifique 3ª 250 pontos Na figura ao lado o eixo rolante com 150 cm de comprimento oscila ao longo dos trilhos horizontais paralelos a uma velocidade v 80 sen120πt com v em ms e t em s Um resistor com resistência R 0400 Ω está conectado aos trilhos nos pontos a e b diretamente opostos um ao outro As rodas fazem um bom contato elétrico com os trilhos e portanto o eixo os trilhos e o resistor formam um circuito fechado A única resistência significativa no circuito é R Existe um campo magnético uniforme de módulo B 12 T verticalmente para baixo perpendicularmente ao plano do aparato a 150 a força eletromotriz induzida entre os pontos a e b em função do tempo b 100 a corrente induzida absoluta máxima desenvolvida no resistor Tubo Horizontal o D0003m q 02 wm² k 0606 Wm k Δt qDk 0 Δt 02 0003 0606 00010k Ts t Δt 0 Ts 30 00010 300010C Matriz de tubos o D00125m L 20m n196 Ts92C t100C hfg 240756 kJkg 2407560 Jkg Área total de tubos A n π D L 196 π 00125 20 153938 m² q total h A t Ts q total 43252 153938 10092 5326468 W fluxo de calor total ṁ q total hfg ṁ 5326468 2407560 000002 kgs taxa de condensação