Questões de Concurso Sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica

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Q2364463 Engenharia Mecânica
Considere um conjunto cilindro-pistão a uma pressão inicial de 500 kPa, com volume inicial de 0,5 m³ e volume final de 0,6 m³. Qual é o trabalho para o processo de expansão cuja relação entre pressão e volume é dada por PV1,5= k?
Alternativas
Ano: 2023 Banca: IBFC Órgão: EBSERH Prova: IBFC - 2023 - EBSERH - Engenheiro Mecânico |
Q2348280 Engenharia Mecânica
O ciclo de refrigeração por compressão de vapor é o muito utilizado para refrigeradores, sistemas de condicionamento de ar e bombas de calor. Nestes é comum encontrarmos um dispositivo de estrangulamento, como uma válvula de expansão ou um tubo capilar. Analise as afirmativas abaixo sobre o que consiste este ciclo consiste de processos.
I. Compressão isentrópica em um compressor.
II. Rejeição de calor a pressão constante em um condensador.
III. Estrangulamento em um dispositivo de expansão.
IV. Absorção de calor a pressão constante em um evaporador.

Estão corretas as afirmativas: 

Alternativas
Ano: 2023 Banca: IBFC Órgão: EBSERH Prova: IBFC - 2023 - EBSERH - Engenheiro Mecânico |
Q2348277 Engenharia Mecânica
A segunda lei da termodinâmica impõe limites á operação dos dispositivos cíclicos, conforme expresso pelos enunciados de Kelvin-Planck e de Clausius. Uma máquina térmica não pode operar trocando calor com um único reservatório e um refrigerador não pode operar sem fornecimento líquido de energia de uma fonte externa. As conclusões, conhecidas como os princípios de Carnot, referentes á eficiência térmica de máquinas reversíveis e irreversíveis são expressas da seguinte maneira: 
I. A eficiência de uma máquina térmica irreversível é sempre menor que a eficiência de uma reversível operando entre os mesmos dois reservatórios.
II. A eficiência de todas as máquinas térmicas reversíveis operando entre os mesmos dois reservatórios é sempre a mesma.
III. A eficiência de uma máquina térmica reversível é sempre menor que a eficiência de uma irreversível operando entre os mesmos dois reservatórios.

Estão corretas as afirmativas:

Alternativas
Q2326838 Engenharia Mecânica
A temperatura da carcaça de um trocador de calor indica perda de calor para o ambiente. Sabe-se que:

• corrente quente:

 Capacidade térmica = 2 kJ/K.s  Temperatura de entrada no trocador: 95 ºC  Temperatura de saída no trocador: 45 ºC


• corrente fria:

 Capacidade térmica = 3 kJ/K.s  Temperatura de entrada no trocador: 25 ºC  Temperatura de saída no trocador: 55 ºC


Com essas informações, a quantidade de calor perdida para o ambiente, em kW, é igual a
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Q2326837 Engenharia Mecânica
Duas placas planas justapostas, de mesma espessura, separam dois ambientes, ambos evacuados. As temperaturas das faces esquerda e direita do conjunto das duas placas são mantidas a TQ e TF. Sejam kE e kD as condutividades térmicas das placas da esquerda e da direita, respectivamente. Suponha o regime permanente, e que L seja a espessura de cada placa.
Nessas condições, verifica-se o seguinte:
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Q2326836 Engenharia Mecânica
Ao iniciar uma viagem, o carro tinha 0,2 kg de ar (suposto gás perfeito) em cada pneu, à temperatura de 27ºC e pressão manométrica de 450 kPa. Ao final da viagem, a temperatura atingiu 57ºC. Despreze as variações de volume do pneu. Admita o seguinte: 

• as propriedades termodinâmicas da substância não foram alteradas durante a viagem; • Rar = 0,3 kN × m / Kg × K; • Patm = 100 kPa.

Ao final da viagem, a pressão manométrica do ar no pneu, em KPa, e o volume do pneu, em m3 , serão, respectivamente, iguais a
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Q2326835 Engenharia Mecânica
Deseja-se conhecer a variação de entropia em um ciclo irreversível, se comparada com a devida variação de um ciclo reversível.
Nessa condição, conclui-se que a(s)
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Q2326834 Engenharia Mecânica

Em um ciclo Brayton padrão de gás, foi determinado que: 


• trabalho no compressor: 458,90 kJ / kg

• trabalho na turbina: 894,9 kJ / kg

• calor liberado na câmara de combustão: não informado

• calor liberado para a fonte fria: 284,2 kJ / kg


Com essas informações, constata-se que a eficiência do ciclo é igual a

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Q2326833 Engenharia Mecânica
Um gás perfeito experimental é utilizado em uma compressão adiabática reversível, saindo da pressão (absoluta) P1 = 100 kPa, temperatura T1 = 293 K e atingindo a pressão (absoluta) de P2 = 400 kPa.
Sabendo-se que a razão entre os calores específicos (k = cp / cv) vale 2, a temperatura final, em K, é igual a 
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Q2326826 Engenharia Mecânica
Considere um ciclo teórico de Rankine, sem superaquecimento. As seguintes informações foram disponibilizadas:

• Entrada na turbina: pressão = 6 MPa, temperatura 275,4 ºC, entalpia = 2784,30 kJ/kg • Saída da turbina: pressão de 20 kPa, temperatura 60,06 ºC, entalpia = 2020,12 kJ/kg • Saída do condensador: pressão de 20 kPa, temperatura 60,06 ºC, entalpia = 251,38 kJ/kg • Entrada na caldeira: pressão de 6 MPa, temperatura 60,06 ºC; entalpia = 257,50 kJ/kg

De posse dessas informações e sabendo-se que a potência da turbina é 7,64 MW, constata-se que o fluxo de massa, em kg/s, é igual a 
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Q2326825 Engenharia Mecânica
Considere um ciclo teórico de Rankine, sem reaquecimento.
Com o objetivo de aumentar a eficiência do ciclo, devem ser postas em prática as seguintes alterações: 
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Q2322372 Engenharia Mecânica
Um técnico precisa substituir um termopar defeituoso, empregado em um sistema de controle de temperatura, em uma unidade de armazenamento de congelados. Sabe-se que esse novo termopar será instalado em um local onde a temperatura média de operação é de 200°C negativos.
Tomando-se como referência apenas a temperatura, esse técnico deverá escolher o seguinte termopar:
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Q2320631 Engenharia Mecânica
Em um calorímetro perfeito, foram colocados 400 g de água a 10º C, 400 g de água a 70ºC e 1,60 kg de um material, de calor específico cM, na temperatura de 30ºC. A temperatura de equilíbrio final é Tfinal = 35ºC.
O calor específico cM desse material, em cal/(gºC), é igual a

Dado calor especifico da água = 1,0 cal/(gºC)
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Q2320623 Engenharia Mecânica
Os tratamentos térmicos em materiais metálicos têm como objetivo principal modificar as propriedades mecânicas, não alterando sua forma e sua composição química, mas modificando a microestrutura. Assim, tratamento térmico é um ciclo de aquecimento e resfriamento controlado com esse objetivo. Um tratamento térmico realizado em aços de médio teor de carbono, visando elevar a dureza e a resistência mecânica, consiste em aquecimento até a região da fase austenítica, seguido de resfriamento brusco até temperatura ambiente, resultando em uma microestrutura com alta dureza e muito frágil.

As denominações do tratamento térmico e da microestrutura resultante, respectivamente, são
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Q2319929 Engenharia Mecânica
De acordo com o modo de queima do combustível, os motores de combustão interna são classificados em dois tipos: motores de ignição por centelha, nos quais a queima é iniciada por uma centelha da vela de ignição, e motores com ignição por compressão, nos quais a queima ocorre de forma espontânea, a altas pressão e temperatura.
Esses dois tipos de motores de combustão interna, por centelha e por compressão, são também denominados, respectivamente, como
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Q2319915 Engenharia Mecânica
Suponha que a tensão de saída de um termopar seja de V = 20,0 mV e que a temperatura equivalente T, medida a partir desse termopar, possa ser calculada pelo seguinte polinômio:

T = a1 + a2 .V2 + a3 .V3 + a4 .V4 + a5 .V5 + a6 .V6 + a7 .V7

onde os coeficientes ai, com i = 1,...,7, são obtidos a partir da curva temperatura (°C) versus fem (mV) do termopar.
Qual é o tipo de termopar, de padrão ANSI, cuja temperatura pode ser calculada a partir desse polinômio?
Alternativas
Q2319909 Engenharia Mecânica
Em um ciclo Rankine, o componente responsável por gerar vapor em uma planta térmica é a(o)
Alternativas
Q2293685 Engenharia Mecânica
A respeito da transferência de calor, julgue o item.

Uma cobertura isolante térmica aplicada sobre o duto deve ser suficientemente porosa para permitir o contato entre o ar externo e a superfície do duto. Esse fato favorece o isolamento térmico, porque o ar possui baixa condutividade térmica.
Alternativas
Q2293684 Engenharia Mecânica
A respeito da transferência de calor, julgue o item.

A forma geométrica do duto e do meio externo a ele não afeta a transferência de calor.
Alternativas
Q2293683 Engenharia Mecânica
A respeito da transferência de calor, julgue o item.

Um material de alta refletividade pode ser utilizado em dutos para dificultar o ganho de calor por radiação.
Alternativas
Respostas
61: B
62: C
63: B
64: B
65: E
66: A
67: C
68: E
69: D
70: D
71: A
72: C
73: E
74: D
75: A
76: E
77: B
78: E
79: E
80: C