Questão 2930953

O conhecimento dos diferentes mecanismos de transferência de calor permite que os profissionais da indústria de alimentos projetem equipamentos e processos eficientes, garantindo a produção de alimentos seguros, de alta qualidade e com vida útil prolongada.

Todos os materiais podem transferir energia pelo mecanismo de condução, mas, no caso de gases e líquidos, o movimento livre das partículas provoca constante mistura e, consequentemente, contribui para o transporte e a dispersão da energia térmica. Essa combinação de condução e escoamento (advecção) é chamada de convecção.

A convecção pode ser forçada quando o escoamento é provocado por um elemento externo (ventilador, bomba, vento etc.) ou pode ser natural quando ocorre exclusivamente em razão de forças de empuxo originadas por variações de densidade dentro do material.

Nas figuras a seguir, é mostrado o escoamento de um fluido sobre uma placa, no estado estacionário. São representados os desenvolvimentos das camadas-limite de velocidade (A) e temperatura (B) sobre uma placa plana quente.

Figura (A) – Desenvolvimento da camada-limite de velocidade sobre uma placa plana, indicando a variação espacial da velocidade axial v_x .

Figura (B) - Desenvolvimento da camada-limite de temperatura sobre uma placa plana quente, indicando a variação espacial da temperatura.

TADINI, C. C.; TELIS, V. R. N.; MEIRELLES, A. J. A.; PESSOA FILHO, P. A. Operações unitárias na indústria de alimentos. Rio de Janeiro: LTC, 2016. 562 p. (v. 1. 1. Wd). Considerando as figuras, avalie as afirmacões a seguir.

I. A temperatura do fluido varia entre a temperatura da superfície e a T∞ na região denominada camada-limite de temperatura, onde ocorre o transporte convectivo de energia da placa para o interior do líquido.

II. Observa-se que há uma região próxima à placa onde a velocidade axial varia de zero até v∞; essa região é denominada camada-limite de velocidade e está relacionada com o transporte de quantidade de movimento através do fluido.

III. O movimento dentro da camada-limite é turbulento, ou seja, altamente desordenado; entretanto, a partir de certo ponto, há uma mudança nas condições de escoamento e a camada-limite passa a ser mais organizada e se caracteriza como laminar.

É correto o que se afirma em