"O isolamento de fios, tubulações e equipamentos é só um dos muitos problemas de engenharia relacionados à transferência de calor. Com isso, geralmente estaremos preocupados com dois aspectos: qual a troca de calor de um sistema operando a uma dada diferença de temperatura e quais as dimensões do sistema para que uma troca de calor especificada os mantenha nas condições de temperatura desejadas”. Fonte: YOSHI, H.; ORGEDA, R. Fenômenos de Transporte. Maringá: UniCesumar, 2020. p. 260. A respeito dos processos de transferência de calor, considere a seguinte afirmação: “quanto mais espesso o isolamento, menor será a taxa de transferência de calor.” A respeito da afirmação anterior, analise as afirmativas a seguir: I. A afirmativa sempre é verdadeira, uma vez que deve existir uma espessura de isolamento que minimize a perda de calor pela maximização da resistência total à transferência de calor. II. A afirmativa é falsa quando se adiciona isolamento em cilindros ou esferas, uma vez que, em sistemas radiais, o isolante adicional aumenta a resistência de condução da camada de isolamento e diminui a resistência de convecção para a superfície. III. A afirmativa nem sempre é verdadeira, pois, em alguns casos, a transferência de calor pode aumentar ou diminuir, dependendo da resistência dominante. IV. A afirmativa é verdadeira somente nos casos em que a área de transferência de calor for constante e, nesse caso, ao adicionar isolamento, a resistência térmica de condução na parede aumenta sem aumentar a resistência de convecção. É correto o que se afirma em: Alternativas Alternativa 1: II e IV, apenas. Alternativa 2: I e III, apenas. Alternativa 3: I, II e III, apenas. Alternativa 4: II, III e IV, apenas. Alternativa 5: I, II, III e IV.
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Sobre a transferência de calor, temos que a alternativa correta é a 3.
Transferência de calor
A afirmação de que quanto mais espesso o isolamento, menor será a taxa de transferência de calor nem sempre é verdadeira. A resposta correta analisa diferentes situações em relação à resistência dominante na transferência de calor.
Na afirmativa I, é destacado que existe uma espessura de isolamento ideal que minimiza a perda de calor, maximizando a resistência total à transferência de calor. Essa afirmação está correta, pois a adição de isolamento aumenta a resistência térmica.
Na afirmativa II, é mencionado que em sistemas radiais, como cilindros ou esferas, o isolamento adicional pode aumentar a resistência de condução e diminuir a resistência de convecção para a superfície. Essa afirmação é verdadeira, pois a adição de isolamento pode afetar de forma diferente as resistências de condução e convecção.
Na afirmativa III, é ressaltado que a transferência de calor pode aumentar ou diminuir, dependendo da resistência dominante. Isso é correto, pois o efeito do isolamento na taxa de transferência de calor depende da relação entre as resistências térmicas envolvidas.
A afirmativa IV não está correta, pois não considera todas as possibilidades e simplifica o efeito do isolamento apenas na resistência de condução.
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