Em uma indústria de panificação, a massa de bolo é colocada em formas retangulares de alumínio e levada para assar em fornos contínuos a 185^circ C, 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 q=h A(Tp-Tinfty).
© 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 q=-k A partial Tpartial x.

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): q = -k,A,partial Tpartial x
    onde é 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: q = h,A,l(Tp - Tinftyr)
    onde é 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

Exercícios relacionados