Escolha a opção correta, dentre as alternativas abaixo: Resposta: B.
Problema 27 (Prova Eletronuclear - Engenheiro Químico - 2006):
Aletas são dispositivos utilizados em equipamentos, que têm como objetivo:
(A) aumentar a área de troca térmica, de modo a permitir uma maior dissipação de energia para o meio-ambiente.
(B) aumentar a taxa de transferência de calor, por condução, entre o equipamento e o meio-ambiente fluido.
© diminuir a dissipação de calor para o meio-ambiente, visto que uma resistência térmica foi adicionada ao sistema.
(D) diminuir a transferência de calor por convecção entre a aleta e o meio-ambiente.
(E) aumentar a resistência térmica do sistema.
(A) aumentar a área de troca térmica, de modo a permitir uma maior dissipação de energia para o meio-ambiente.
(B) aumentar a taxa de transferência de calor, por condução, entre o equipamento e o meio-ambiente fluido.
© diminuir a dissipação de calor para o meio-ambiente, visto que uma resistência térmica foi adicionada ao sistema.
(D) diminuir a transferência de calor por convecção entre a aleta e o meio-ambiente.
(E) aumentar a resistência térmica do sistema.
Passo 1
Beleza, o enunciado tá perguntando basicamente o que as aletas (ou “fins”) fazem num equipamento de troca de calor. Isso faz parte de Transferência de Calor, mais especificamente dos modos de condução e convecção. Pra resolver, a gente vai usar a Lei de Fourier (condução) e lembrar que a aleta aumenta a área disponível para transferência de calor.
Passo 2
Vamos lembrar da Lei de Fourier para condução unidimensional:
onde
-
é a taxa de calor transferido por condução, -
é a condutividade térmica do material, -
é a área de seção transversal por onde o calor passa, -
é a diferença de temperatura e -
é o comprimento do caminho.
Sem aleta, o “A” é só a área da superfície original; com a aleta, você praticamente soma várias superfícies metálicas que “puxam” calor do equipamento.
Passo 3
Então, ao colar uma aleta no equipamento, você tá aumentando
no trecho de condução (o calor agora passa pelo corpo principal e se espalha por toda a aleta). Como
é proporcional a
, a taxa de condução sobe. Depois, esse calor espalhado na aleta “salta” pro fluido por convecção, mas a parte de condução entre equipamento e aleta ficou maior.
Passo 4
Analisando as alternativas:
(A) Fala só de aumentar área de troca térmica → faz sentido, mas isso por si só não diz o modo (condução ou convecção).
(B) Diz que a aleta “aumenta a taxa de transferência de calor, por condução, entre o equipamento e o meio-ambiente fluido” → é justamente porque a aleta é um prolongamento condutor que amplia a área de condução.
©,(D),(E) tão falando de reduzir transferência ou aumentar resistência térmica, o que vai contra a ideia de fins que servem pra dissipar mais calor.
(A) Fala só de aumentar área de troca térmica → faz sentido, mas isso por si só não diz o modo (condução ou convecção).
(B) Diz que a aleta “aumenta a taxa de transferência de calor, por condução, entre o equipamento e o meio-ambiente fluido” → é justamente porque a aleta é um prolongamento condutor que amplia a área de condução.
©,(D),(E) tão falando de reduzir transferência ou aumentar resistência térmica, o que vai contra a ideia de fins que servem pra dissipar mais calor.
Por tudo isso, a letra B é a mais adequada.
Resposta
B