P3-20111-TC

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CONSULTA LIVRE A LIVROS E CADERNOS PRÓPRIOS 
Provas a Lápis não têm direito à revisão 
 
 
1ª Questão (3,0 pontos). Uma placa retangular, cujo material tem 
condutividade térmica igual a 10 W/mK, troca energia com o meio ambiente. 
Fontes internas dissipam energia à taxa de 1000 W. A figura abaixo ilustra 
a situação. Os comprimentos das faces 1, 2, 3 e 4 são, respectivamente, 
iguais a 3m, 2m, 3m e 2m, enquanto que a espessura da placa vale 1 m. 
Nestas condições, pede-se determinar (a) o calor trocado pela face 4, em 
regime permanente, indicando se este é perdido ou recebido pela placa; (b) 
o que acontece se q4 = 6000 W estiverem entrando na placa (ao invés do 
valor respondido no item anterior); (c) a face com o maior gradiente de 
temperaturas (em valor algébrico). 
 
Resp. (a) q4 = -5000W; (c) face 2; dT/dy = 200 k/m. 
 
2ª. Questão (1,0 ponto). Considere a figura abaixo, onde aparece as 
distribuições de temperatura em duas placas, I e II, justapostas. Em 
regime permanente, qual é o material que tem a maior condutividade 
térmica? Resp. kII > kI. 
Departamento de Engenharia Mecânica - PUC–Rio 
ENG 1012 - Fenômenos de Transporte 
 
 
Terceira Prova - 2011.1 
 
 
 
 
 
 
 
3ª Questão (4,0 pontos). Uma placa vertical de 5 mm de espessura, 1 metro 
de comprimento e 1 m de largura, feita com um material especial (k = 10 
W/mC), está em contado, no lado esquerdo, com um fluido a 230ºC, com um 
coeficiente de troca de calor igual a 100 W/m2C. No outro lado, o fluido 
está a 150ºC e está escoando a 15 metros por segundo na direção paralela à 
placa. Pede-se determinar (a) o coeficiente de troca de calor por 
convecção; (b) o calor trocado; (c) as duas temperaturas superficiais, TA e 
TB e (d) estime a intensidade das perdas por radiação para o ambiente da 
direita (supondo corpo negro). Considere o regime permanente. As 
propriedades térmicas do fluido são: 
 
3 4990kg / m ; 7 10 kg / m.s;k 0,6W / m.C;Pr 4      
 
 
Resp. Re = 2,48x107; h = 24776W/m2.K; q = 7,6kW; TsE = 154,1C; TsD 
=150,3C; qrad = 0,07% qconv 
 
4ª Questão (2,0 pontos). O filamento de uma lâmpada incandescente atinge 
a temperatura de 2800 K. A lâmpada é de 120 W. Pede-se determinar (a) 
Qual a área de seu filamento? (b) Qual é o comprimento de onda de máxima 
emitância? 
Resp. A = 0,344 m2; 1034,8 nm.