Sabe-se que o número de Nusselt para transferência de calor laminar em um tubo circular é 48/11.

Para um tubo com raio de 5 cm e um fluido com condutividade térmica de 0,5 W m^-1K^-1, o coeficiente de transferência de calor convectiva entre o fluido e o tubo, em W m^-2K^-1, é

Uma esfera tem raio R, massa específica ρ, calor específico c_p e condutividade térmica k. A temperatura média inicial da esfera é T₀. No instante t = 0, a esfera é imersa em um fluido refrigerante, com temperatura constante T_a. O coeficiente de transferência de calor convectiva entre a esfera e o fluido é h.

Para número de Biot (h R/k) pequeno, a evolução temporal da temperatura média da esfera é dada por T(t)=T_a+(T₀-T_a)e^{-t/!$ \tau !$}, onde a constante de tempo !$ \tau !$ é dada por

Na saída da turbina de um ciclo de Rankine simples, a entalpia específica do vapor é h₃= 2000 kJ kg^-1. Sabe-se que a entalpia específica do líquido saturado é h_f = 200 kJ kg^-1 e que a entalpia específica do vapor saturado é hg = 2700 kJ kg^-1.

O título (x) do vapor na saída da turbina é

Uma das peculiaridades da proteção radiológica em um reator nuclear é a dose advinda da exposição a nêutrons. Nesse contexto, verifica-se a dose no cristalino.

Qual o valor limite de dose anual no cristalino para um indivíduo ocupacionalmente exposto?

Considerando-se o coeficiente mássico total de atenuação de raios gama de 1 MeV para o chumbo (0,08 cm²/g), qual a espessura, em cm, de chumbo para atenuar a intensidade de uma fonte pontual gama à metade?

Dado
Densidade do chumbo = 11,34 g/cm³
ln 2 = 0,693
ln 3 = 1,099
ln 4 = 1,386

Durante uma aula de Física de Reatores, o professor propôs que os alunos determinassem a condição de criticalidade para um reator cúbico de aresta a, imerso no vácuo, formado por uma mistura homogênea de material físsil e moderador, cujos parâmetros nucleares são: D, !$ \nu !$Σ_f e Σ_a.

Qual é o tamanho da aresta !$ a !$ que torna o reator crítico?

O fator de pico de potência, f_p, em um reator nuclear, é de extrema importância na análise térmica do núcleo. Esse fator é definido pela razão entre a potência máxima e a potência média do núcleo do reator. Para um reator Slab homogêneo de dimensão !$ a !$, cujos nêutrons se movem a uma única velocidade, o fluxo de nêutrons é:

!$ \phi (x) = \phi_0 \text{ cos} \Bigl ( {\large{\pi x \over a}} \Bigr ) !$.

Nesse caso, o fator de pico de potência é dado por

Admitindo-se que as larguras para emissão de radiação gama e de nêutrons, para o primeiro estado virtual de um isótopo qualquer, são, respectivamente, Γ!$ _\gamma !$ = 0,076 eV e Γ_n = 0,024 eV, qual é a probabilidade relativa de que esse isótopo decaia do primeiro estado virtual por emissão de nêutrons?

Os processos de moderação de nêutrons em reatores térmicos têm como objetivo provocar perda da energia dos nêutrons por colisões de espalhamento com o moderador.

Sabendo-se que os nêutrons nascidos da fissão nuclear possuem, em média, energia de 2MeV, e que, em cada colisão de nêutron com o moderador haja uma perda de 50% de sua energia, qual é o número, aproximadamente, de colisões, n_c , com o moderador para que a energia final do nêutron seja 1eV?

Dado
!$ \ell !$n(2) = 0,693
!$ \ell !$n(5) = 1,609
!$ \ell !$n(10) = 2,302

Abaixo, está representada uma reação de fissão.

!$ n + ^{235}_{92}U \rightarrow ^A_{56}X + ^{92}_Z Y + 3n !$

O número de massa (A) do átomo X e o número atômico (Z) do átomo Y são, respectivamente: