A água, comportando-se como um fluido incompressível, escoa através de uma tubulação horizontal de diâmetro d, conforme ilustra a figura acima. Em determinado ponto da tubulação, foi acoplado um dispositivo medidor de vazão. Esse dispositivo consiste de um mecanismo que reduz o diâmetro disponível para o escoamento em uma região do tubo, temporariamente, para d/2, e um manômetro de mercúrio cujos braços são acoplados em duas regiões da tubulação, uma delas de diâmetro normal e a outra de diâmetro reduzido, conforme representado na figura.

Considerando o sistema descrito e a densidade do mercúrio como sendo 13,6 vezes maior que a densidade da água, julgue o seguinte item.

Se a velocidade de escoamento da água na tubulação de diâmetro d for igual a V, então a vazão !$ v !$ é dada por !$ v \, = \, V !$

A água, comportando-se como um fluido incompressível, escoa através de uma tubulação horizontal de diâmetro d, conforme ilustra a figura acima. Em determinado ponto da tubulação, foi acoplado um dispositivo medidor de vazão. Esse dispositivo consiste de um mecanismo que reduz o diâmetro disponível para o escoamento em uma região do tubo, temporariamente, para d/2, e um manômetro de mercúrio cujos braços são acoplados em duas regiões da tubulação, uma delas de diâmetro normal e a outra de diâmetro reduzido, conforme representado na figura.

Considerando o sistema descrito e a densidade do mercúrio como sendo 13,6 vezes maior que a densidade da água, julgue o seguinte item.

Se o desnível de mercúrio nos braços do manômetro for igual a h e os efeitos de perda de carga forem desprezados, então a velocidade V de escoamento da água na tubulação de diâmetro d pode ser calculada por meio da expressão !$ V \, = \, \sqrt {\dfrac {25,2gh} {15}}, !$ em que g representa o valor da aceleração da gravidade e !$ \rho, !$ a densidade da água.

A água, comportando-se como um fluido incompressível, escoa através de uma tubulação horizontal de diâmetro d, conforme ilustra a figura acima. Em determinado ponto da tubulação, foi acoplado um dispositivo medidor de vazão. Esse dispositivo consiste de um mecanismo que reduz o diâmetro disponível para o escoamento em uma região do tubo, temporariamente, para d/2, e um manômetro de mercúrio cujos braços são acoplados em duas regiões da tubulação, uma delas de diâmetro normal e a outra de diâmetro reduzido, conforme representado na figura.

Considerando o sistema descrito e a densidade do mercúrio como sendo 13,6 vezes maior que a densidade da água, julgue o seguinte item.

O dispositivo em questão, usado para medir a vazão da água na tubulação, é um tubo venturi.

Deseja-se projetar um trocador de calor casco e tubo que aqueça água, a uma vazão mássica !$ \dot{m}_a, !$ de uma temperatura !$ T_a !$ até !$ T' \, _a. !$ Para isso, deve ser utilizado um fluxo de óleo aquecido que entre no lado do casco do trocador a uma temperatura !$ T_o !$ e deixe o trocador à temperatura !$ T' \, _o. !$ Considere que as capacidades caloríficas da água e do óleo, nas condições de operação, sejam !$ C_a !$ e !$ C_o, !$ respectivamente. Considere, ainda, que as perdas de calor para as vizinhanças, as variações de energia potencial e cinética, a resistência térmica das paredes do tubo e os efeitos de incrustação são desprezíveis.

Com relação a esse trocador de calor, julgue o item seguinte.

O valor do coeficiente global de transferência de calor do trocador depende do diâmetro dos tubos.

Deseja-se projetar um trocador de calor casco e tubo que aqueça água, a uma vazão mássica !$ \dot{m}_a, !$ de uma temperatura !$ T_a !$ até !$ T' \, _a. !$ Para isso, deve ser utilizado um fluxo de óleo aquecido que entre no lado do casco do trocador a uma temperatura !$ T_o !$ e deixe o trocador à temperatura !$ T' \, _o. !$ Considere que as capacidades caloríficas da água e do óleo, nas condições de operação, sejam !$ C_a !$ e !$ C_o, !$ respectivamente. Considere, ainda, que as perdas de calor para as vizinhanças, as variações de energia potencial e cinética, a resistência térmica das paredes do tubo e os efeitos de incrustação são desprezíveis.

Com relação a esse trocador de calor, julgue o item seguinte.

Os tubos do trocador de calor deverão ter comprimento dado por !$ \dfrac {\dot {q} }{UN \pi df(T)}, !$ em que !$ \dot {q} !$ representa a quantidade de calor trocado, por unidade de tempo, entre o óleo e a água; U, o coeficiente global de transferência de calor do trocador; N, o número de tubos do trocador; d, o diâmetro dos tubos; e f(T), uma função das temperaturas de entrada e saída do óleo e da água.

Deseja-se projetar um trocador de calor casco e tubo que aqueça água, a uma vazão mássica !$ \dot{m}_a, !$ de uma temperatura !$ T_a !$ até !$ T' \, _a. !$ Para isso, deve ser utilizado um fluxo de óleo aquecido que entre no lado do casco do trocador a uma temperatura !$ T_o !$ e deixe o trocador à temperatura !$ T' \, _o. !$ Considere que as capacidades caloríficas da água e do óleo, nas condições de operação, sejam !$ C_a !$ e !$ C_o, !$ respectivamente. Considere, ainda, que as perdas de calor para as vizinhanças, as variações de energia potencial e cinética, a resistência térmica das paredes do tubo e os efeitos de incrustação são desprezíveis.

Com relação a esse trocador de calor, julgue o item seguinte.

A vazão !$ \dot{m}_o, !$ com que o óleo deixará o trocador pode ser calculada por meio da expressão !$ \dot{m}_o, \, = \, \dfrac {C_a \dot{m}_a (T' \, _a \, - \, T _a)} {C_o (T_o \, - \, T' \, _o)}. !$

A figura acima apresenta o esquema de um recipiente fechado, completamente cheio com um líquido a 90 ºC. Esse recipiente está em repouso dentro de uma sala nas condições de pressão e de temperatura ambiente.

Considerando o recipiente em questão e os mecanismos de transferência de calor, julgue o item subsequente.

A quantidade de calor transmitida por radiação, por unidade de tempo, a partir de uma superfície a uma temperatura !$ T !$ é dada sempre por !$ \sigma T^4, !$ em que !$ \sigma !$ representa a constante de Stefan-Boltzmann.

A figura acima apresenta o esquema de um recipiente fechado, completamente cheio com um líquido a 90 ºC. Esse recipiente está em repouso dentro de uma sala nas condições de pressão e de temperatura ambiente.

Considerando o recipiente em questão e os mecanismos de transferência de calor, julgue o item subsequente.

Se o ar contido no espaço entre o frasco plástico e a cobertura plástica for removido, então a transferência de calor por radiação deixará de existir nesse espaço.

A figura acima apresenta o esquema de um recipiente fechado, completamente cheio com um líquido a 90 ºC. Esse recipiente está em repouso dentro de uma sala nas condições de pressão e de temperatura ambiente.

Considerando o recipiente em questão e os mecanismos de transferência de calor, julgue o item subsequente.

A transferência de calor através das paredes do frasco plástico se dá pelo mecanismo de condução. A quantidade de calor transmitida, por unidade de tempo, pode ser calculada por !$ k \Delta TL, !$ em que !$ k !$ representa a condutividade térmica do plástico de que é constituído o frasco, !$ \Delta T !$ a diferença de temperatura entre as superfícies interna e externa do frasco, e !$ L, !$ a espessura da parede do frasco.

A figura acima apresenta o esquema de um recipiente fechado, completamente cheio com um líquido a 90 ºC. Esse recipiente está em repouso dentro de uma sala nas condições de pressão e de temperatura ambiente.

Considerando o recipiente em questão e os mecanismos de transferência de calor, julgue o item subsequente.

A transferência de calor entre o líquido aquecido e as paredes internas do frasco plástico ocorre por convecção livre, sendo que a quantidade de calor transmitida, por unidade de tempo, é proporcional à diferença de temperatura entre o fluido e as paredes internas do frasco.