Aula 10 - Exercícios de Sala

1> Uma amostra de gás se expande de 1,0 mˆ3 para 4,0 mˆ3 enquanto sua pressão diminui de 40 Pa para 10 Pa. Quanto trabalho é realizado pelo gás se a sua pressão varia com o volume passando por cada uma das três trajetórias mostradas no diagrama p - V?

2> Uma amostra de gás se expande a partir de uma pressão e um volume iniciais de 10 Pa e 1,0 mˆ3 para um volume final de 2,0 mˆ3. Durante a expansão, a pressão e o volume são obtidos pela equação p = a Vˆ2 , onde a = 10 N/mˆ8. Determine o trabalho realizado pelo gás durante a expansão.

Aula 10 - Termodinâmica - Parte 1

Link da aula de Hoje

Iniciaremos a discussão sobre Termodinâmica, definiremos as variáveis de estado e suas respectivas transformações.

Discutiremos o trabalho realizado por um gás e introduziremos a primeira Lei da Termodinâmica.

Universo Mecânico

Aula Introdutória - Unicamp

Faremos nosso Laboratório Virtual

Atividade do dia - Aula 9

Após responder cada questão abaixo, enviar foto, print para o e-mail ruvlemes@anhanguera.com, confirmar a chegada do mesmo com o professor no final da aula.

1> Explique, com suas palavras, o que é convecção?

2> Explique, com suas palavras, o que é radiação?

3> Como vem acontecendo o aumento da temperatura média da Terra?

4> Dê exemplo de convecção e explique o passo a passo do seu exemplo.

Aula 9 - Exercícios de Sala

1> A superfície de uma placa de aço é mantida a uma temperatura de 150 °C. Uma corrente de ar é soprada por um ventilador e passa por sobre a superfície da placa. Sabendo que o ar se encontra a uma temperatura de 25 °C e considerando um coeficiente de troca de calor por convecção de 150 W / m2 ⋅ K, determine o fluxo de calor removido da placa.

2> A superfície externa das paredes de um forno industrial possui uma área de 8m2 e é mantida a uma temperatura de 150 °C, enquanto o ar externo do ambiente se encontra a uma temperatura de 25 °C. Considerando um coeficiente de troca de calor por convecção de 50 W / m2 ⋅ K , determine a taxa de calor trocado por convecção entre as paredes do forno e o ar.

3> Resultados experimentais do coeficiente de transferência de calor por convecção h , para o caso de um escoamento sobre uma placa plana isotérmica de comprimento 0,5 m, sugerem a seguinte relação: h = 2x−1/2 . Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção média h sobre toda a placa.

4> A radiação emitida por uma superfície real é calculada comparando-a com um corpo negro. Um corpo negro é definido como um corpo hipotético que absorve toda a radiação térmica que nele incidir, ou seja, ele emite radiação exatamente na mesma taxa que absorve. A Lei de Stefan-Boltzmann relaciona o poder emissivo de um corpo negro com a temperatura da sua superfície, como mostra a equação:

Enegro =σ⋅Ts4

Em que σ é a constante de Stefan-Boltzmann e Ts é a temperatura da superfície do corpo negro, em Kelvin.

O fluxo térmico E máximo de uma superfície real, cuja emissividade e absortividade valem 0,8 e 0,6, respectivamente, pode ser calculado através da equação:

a) E = 0,6⋅σ ⋅Ts4 .
b) E = 0,8⋅σ ⋅Ts4.
c) E = σ⋅Ts4  / 1, 4.
d) E = 0,4⋅σ ⋅Ts4 . 
e) E = σ⋅Ts4  / 1, 2.

5> Uma esfera de Raio 0,500 m, temperatura 27,0ºC e emissividade de 0,850, está localizada em um ambiente de temperatura  igual a 77,0ºC. A que taxa a esfera (a) emite e (b) absorve radiação térmica? (c) Qual a taxa resultante de troca de energia da esfera?

Aula 9 - Convecção e Irradiação

Aula

 Convecção

Iniciaremos mostrando que a convecção pode ser separada em dois tipos, livre e forçada. Logo depois falaremos da Lei de Newton de Resfriamento.

Resolveremos vários exercícios sobre o assunto.

Falaremos, também, sobre o último processo de transferência de calor a Radiação ou Irradiação.

Aprenderemos a calcular a taxa de emissão de energia via radiação e utilizaremos a constante de Stefan-Boltzmann. 

Falaremos também de radiador de corpo negro.

Semana de Cursos

Caros alunos, não teremos aula nesta semana, mas vocês terão a chance de assistir e fazer vários cursos bem interessantes na Semana de Cursos da Anhanguera.

Estou divulgando os cursos de segunda-feira.

Aula 8 - Exercícios de Sala

 1> A condutividade térmica de uma folha de isolante de alumínio extrudado rígido é igual a  0,029 W / m ⋅ K. Para uma determinada aplicação, a diferença de temperaturas medidas entre as superfícies de uma folha com 20 mm de espessura deste material é T1 − T2 = 10 K . Qual é a taxa de transferência de calor através de uma folha de isolante com dimensões 2 m x 2 m?

2> A câmara de um freezer é um espaço cúbico com 2 m de lado. Considere o fundo como sendo perfeitamente isolado. Qual a espessura mínima requerida do isolante térmico à base de espuma de poliestireno (k = 0,030 W / m . K) que deve ser aplicado nas paredes do topo e das laterais do freezer, para garantir que a taxa que entra nele seja inferior a 500 W, quando as suas superfícies interna e externa se encontram a - 10 °C e 35 °C, respectivamente?

3> Uma taxa de calor de 3 kW é conduzida através de um material isolante, utilizado em um forno industrial, com área de seção reta de 10 m2 e espessura de 2,5 cm. Se a temperatura da superfície interna é de 415 °C e a condutividade térmica do material é de 0,02 W / m . K, qual a temperatura da superfície externa? 

Alumínio Extrudado:

Aula 8 - Transferência de Calor - Condução

Aula

A transferência do Calor pode ocorrer através da Condução, Convecção e Radiação (ou Irradiação). Abaixo veremos esses processos de transferência:

1> Condução

Taxa de Transferência do Calor

Universo Mecânico - Temperatura - Lei dos Gases

Resolveremos vários exercícios sobre o assunto e resolveremos a prova aplicada na semana passada.

Aula 7 - Prova - B1

Para se preparar para nossa prova B1, você deve seguir nossa aula de revisão. Abaixo você encontra a mesma.

No dia 05 de abril, data de nossa prova, estarei em nossa sala de aula virtual entre 19h e 19h30min. Lembrando que nossa prova estará no AVA (disponível para realização) desde o primeiro minuto do dia 05 até 23h59min.

Qualquer dúvida enviar e-mail para ruvlemes@anhanguera.com.