Em uma indústria de panificação, a massa de bolo é colocada em formas retangulares de alumínio e levada para assar em fornos contínuos a
, com aquecimento somente na base inferior do forno e ventilação forçada. Nesse sistema de assamento, a transferência de calor ocorre principalmente por condução pelo material das formas e pela convecção do ar no forno. Resposta: C.
Problema 24 (Prova Petrobras - Engenheiro de Processamento - 2006):
Assinale a afirmação correta, com relação aos mecanismos de transferência de calor.
(A) Por convecção ou por condução, não ocorre movimentação das moléculas, e a energia cinética das mesmas é nula.
(B) Por convecção, é dependente da viscosidade do fluido, sendo representada por
.
© Por condução, é feita com o deslocamento de moléculas frias para regiões mais quentes e de moléculas quentes para regiões mais frias.
(D) Por radiação, é a energia emitida por ondas eletromagnéticas e necessita de meio físico.
(E) Por radiação, é feita de molécula a molécula, sendo representada por
.
(A) Por convecção ou por condução, não ocorre movimentação das moléculas, e a energia cinética das mesmas é nula.
(B) Por convecção, é dependente da viscosidade do fluido, sendo representada por
© Por condução, é feita com o deslocamento de moléculas frias para regiões mais quentes e de moléculas quentes para regiões mais frias.
(D) Por radiação, é a energia emitida por ondas eletromagnéticas e necessita de meio físico.
(E) Por radiação, é feita de molécula a molécula, sendo representada por
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente escolher qual afirmação sobre os modos de transferência de calor (condução, convecção e radiação) tá correta. Ele mostra um forno de padaria e diz que ali rola condução (pelo metal da forma) e convecção (do ar quente). A matéria é “transferência de calor” e a gente vai precisar lembrar das definições e fórmulas de cada modo pra avaliar cada alternativa.
Passo 2
Condução térmica
- Teoria: é o transporte de energia térmica por meio de vibração e colisão de moléculas em um mesmo material, sem movimentação em bloco.
- Fórmula básica (lei de Fourier):
ondeé o fluxo de calor, a condutividade térmica, a área, e o gradiente de temperatura.
- Avaliando itens com condução:
* C) “por condução, é feita com deslocamento de moléculas frias para quentes e de moléculas quentes para frias” – tá invertido, condução não leva moléculas frias pra quente, só transfere energia das mais quentes pras mais frias.
* E) “por radiação, é feita de molécula a molécula, sendo representada por” – mistura condução com radiação, tá errado.
Passo 3
Convecção térmica
- Teoria: é o transporte de calor entre uma superfície sólida e um fluido em movimento. A camada de fluido em contato troca calor e o restante do fluido “leva” esse calor adiante.
- A taxa de transferência por convecção é:
ondeé o coeficiente de convecção (depende de propriedades do fluido, inclusive viscosidade, densidade etc.), a área da superfície, a temperatura da parede e do fluido distante.
- Avaliando o item B: “Por convecção, é dependente da viscosidade do fluido, sendo representada por.” – isso tá certíssimo.
Passo 4
Radiação térmica
- Teoria: é a emissão de energia por ondas eletromagnéticas, não precisa de meio material (pode ser vácuo).
- Equação mais geral: lei de Stefan-Boltzmann,
. - Avaliando o item D: “Por radiação, é a energia emitida por ondas eletromagnéticas e necessita de meio físico.” – a parte de ondas eletromagnéticas tá boa, mas radiação NÃO precisa de meio físico, logo tá errado.
Resposta
B