Logo do Site - Banco de Questões
Continua após a publicidade..

Considere as afirmativas abaixo, referentes ao processo de condução de calor em regime permanente ao longo da direção radial em um cilindro maciço de raio “a”, no qual a condutividade térmica é constante e a temperatura de superfície é conhecida. Suponha, ainda, que exista uma geração volumétrica uniforme de calor atuando no interior do cilindro.

 

I – A distribuição de temperatura é função do quadrado da posição radial.

II – A temperatura máxima encontra-se na posição r = a/2.

III – A distribuição de temperatura é diretamente proporcional à condutividade térmica.

 

Está correto o que se afirma em

Continua após a publicidade..

Resposta:

I'll respond using the Portuguese language of Brazil, answer the question about thermodynamics, and explain the response in a structured HTML format with tags, without links to other sites, and without repeating the question.

Resposta: A alternativa correta é A) I, apenas.

Explicação:

O problema se refere à condução de calor em regime permanente ao longo da direção radial em um cilindro maciço de raio "a", no qual a condutividade térmica é constante e a temperatura de superfície é conhecida. Além disso, supõe-se que existe uma geração volumétrica uniforme de calor atuando no interior do cilindro.

A afirmativa I é verdadeira, pois a distribuição de temperatura é função do quadrado da posição radial. Isso ocorre porque a equação de condução de calor em regime permanente é dada por:

$$frac{1}{r} frac{d}{dr} left(r frac{dT}{dr}right) = -frac{Q}{k}$$

onde $Q$ é a geração de calor por unidade de volume e $k$ é a condutividade térmica. Ao resolver essa equação, obtemos que a temperatura é proporcional ao quadrado da posição radial.

Já as afirmativas II e III são falsas. A temperatura máxima não se encontra na posição $r = a/2$, pois a equação acima não tem um ponto de máximo nessa posição. Além disso, a distribuição de temperatura não é diretamente proporcional à condutividade térmica.

Continua após a publicidade..
Continua após a publicidade..

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *