Questões de Concurso Sobre engenharia mecânica
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Q3863787
Engenharia Mecânica
Um engenheiro precisa garantir que o torno CNC selecionado para uma operação de desbaste pesado tenha potência de motor suficiente. Em uma operação de torneamento, a velocidade de corte é de 150 m/min, o avanço é de 0,2 mm/rotação, e a profundidade de corte é de 2,0 mm. A pressão específica de corte do material é de 2000 N/mm² .
A potência de corte necessária para essa operação, em kW, é
Q3863786
Engenharia Mecânica
Um engenheiro de manufatura precisa decidir como fabricar uma biela para um motor de alto desempenho. Ele
pode usiná-la (removendo material de um bloco) ou forjá-
-la (conformando o metal).
O processo de fabricação que utiliza forças compressivas para alterar a forma de um material, mantendo seu volume constante e melhorando suas propriedades mecânicas (como resistência e tenacidade) devido ao encruamento, é classificado como
O processo de fabricação que utiliza forças compressivas para alterar a forma de um material, mantendo seu volume constante e melhorando suas propriedades mecânicas (como resistência e tenacidade) devido ao encruamento, é classificado como
Q3863785
Engenharia Mecânica
Um engenheiro de soldagem precisa selecionar um processo para soldar tubulações na indústria, em que a qualidade do cordão (sem acabamento e sem contaminação)
é crítica. Em comparação com a soldagem por eletrodo
revestido, o processo TIG oferece vantagens significativas em termos de qualidade e controle.
Uma vantagem da soldagem TIG em relação à soldagem por arame revestido é que o
Uma vantagem da soldagem TIG em relação à soldagem por arame revestido é que o
Q3863783
Engenharia Mecânica
Um técnico em mecânica está realizando treinamento em
uma bomba centrífuga de um sistema de abastecimento
de água. Ele identifica que o rotor (impulsor) está desgastado e que a voluta apresenta corrosão. O engenheiro
responsável explica a função de cada componente.
O componente da bomba que é primariamente responsável por converter a alta velocidade do fluido (energia cinética) em aumento de pressão (energia de escoamento) é a(o)
O componente da bomba que é primariamente responsável por converter a alta velocidade do fluido (energia cinética) em aumento de pressão (energia de escoamento) é a(o)
Q3863781
Engenharia Mecânica
Um engenheiro projeta a parede plana de um forno industrial com duas camadas X1
e X2
de refratários. A camada
X1
tem espessura de 0,05 m e condutividade térmica de
1,0 W/(m.K). A camada X2
tem espessura de 0,10 m e condutividade térmica de 0,5 W/(m.K). A temperatura da superfície externa da camada X1
(lado quente) é de 100 °C, e a
da superfície externa da camada X2
(lado frio) é de 20 °C.
A taxa de transferência de calor por unidade de área dessa parede composta, em W/m² , é
A taxa de transferência de calor por unidade de área dessa parede composta, em W/m² , é
Q3863780
Engenharia Mecânica
Um engenheiro está projetando um trocador de calor
(casco e tubos) para resfriar óleo de um motor industrial.
Para dimensionar a área de troca térmica necessária, ele
precisa primeiro calcular o Coeficiente Global de Transferência de Calor (U), que representa a resistência total à
transferência de calor. Nesse trocador, o calor passa por
duas etapas principais de convecção, sendo a primeira
a convecção interna, do fluido interno para a parede do
tubo, com coeficiente de 100 W/(m²
·K), e a segunda a
convecção externa, da parede do tubo para o óleo externo, com coeficiente de 50 W/(m²
·K).
Desprezando-se a resistência térmica da própria parede do tubo (condução) e qualquer efeito de sujeira (incrustação), o Coeficiente Global de Transferência de Calor (U) do trocador, em W/(m² ·K), é
Desprezando-se a resistência térmica da própria parede do tubo (condução) e qualquer efeito de sujeira (incrustação), o Coeficiente Global de Transferência de Calor (U) do trocador, em W/(m² ·K), é
Q3863779
Engenharia Mecânica
Um engenheiro precisa calcular a perda de carga em um trecho de um oleoduto. Nesse oleoduto, flui um óleo com viscosidade dinâmica de 0,5 Pa·s e densidade de 800 kg/m³
, que
escoa em regime laminar por uma tubulação horizontal de
diâmetro de 0,1 m e comprimento de 10 m. A velocidade
média do escoamento é de 1,0 m/s.
Qual é a perda de carga devido ao atrito ao longo da tubulação, em metros?
Dado g = 10m/s²
Qual é a perda de carga devido ao atrito ao longo da tubulação, em metros?
Dado g = 10m/s²
Q3863778
Engenharia Mecânica
Um engenheiro de manutenção precisa especificar a capacidade máxima de um chiller (refrigerador industrial) de 5 kW para resfriar o fluido de corte de um centro de usinagem. O chiller deve operar no limite teórico (Ciclo de Carnot) entre a temperatura ambiente (fonte quente) e a temperatura do fluido (fonte fria). Para isso, o engenheiro considerou um ciclo de refrigeração ideal (Ciclo de Carnot) que opera entre uma fonte fria a -23,15 °C e uma fonte quente a 26,85 °C.
Se o refrigerador opera com uma potência de entrada de 5 kW, qual é a taxa máxima de remoção de calor que o equipamento pode fornecer ao ambiente frio, em kW?
Q3863777
Engenharia Mecânica
Um engenheiro projeta um atuador pneumático (sistema
pistão-cilindro) para uma linha de montagem. O sistema
deve realizar trabalho ao expandir o ar (gás ideal) para
empurrar uma peça. Durante a expansão, o sistema é
aquecido para manter a pressão constante. Para essa solução, adotou-se o modelo de um gás ideal contido em
um cilindro com pistão que sofre uma expansão isobárica
reversível a uma pressão constante de P = 200 kPa. O
volume inicial do gás é 0,5 m³
, e o final, 1,5 m³
. Durante
esse processo, o gás recebe Q = 350 kJ de calor.
Qual é a variação da energia interna do gás durante essa expansão, em kJ?
Qual é a variação da energia interna do gás durante essa expansão, em kJ?
Q3863776
Engenharia Mecânica
Um estudante de engenharia mecânica está aprendendo
os quatro processos fundamentais que compõem o ciclo
de uma usina termelétrica a vapor (Ciclo de Rankine):
bombeamento, aquecimento, expansão e condensação.
No ciclo de Rankine ideal, que modela o funcionamento de usinas termelétricas a vapor, o processo de compressão do fluido de trabalho (água) ocorre em qual equipamento e sob quais condições termodinâmicas?
No ciclo de Rankine ideal, que modela o funcionamento de usinas termelétricas a vapor, o processo de compressão do fluido de trabalho (água) ocorre em qual equipamento e sob quais condições termodinâmicas?
Q3863775
Engenharia Mecânica
Um engenheiro precisa selecionar um motor elétrico para
acionar uma bomba centrífuga em um sistema de irrigação. O motor deve ter potência suficiente para fornecer a
energia hidráulica necessária ao fluido, compensando as
perdas de eficiência da bomba. Essa bomba centrífuga
deve elevar uma vazão mássica de água de 10 kg/s a
uma altura manométrica total de 20 m. A eficiência total
da bomba é de 80%, e a aceleração da gravidade é de
10 m/s²
.
A potência elétrica necessária para acionar a bomba, em kW, é
A potência elétrica necessária para acionar a bomba, em kW, é
Q3863774
Engenharia Mecânica
Trocadores de Calor são equipamentos de uso industrial
para aquecer ou resfriar correntes de fluidos sem misturá-las. A esse respeito, considere as afirmações a seguir.
I - A diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente quente é sempre igual à diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente fria.
II - A diferença de Temperatura Média Logarítmica não pode ser substituída pela média aritmética entre as temperaturas envolvidas.
III - Nos trocadores de calor, a corrente quente é sempre utilizada na carcaça do trocador, enquanto a corrente fria é sempre utilizada dentro dos tubos.
Está correto APENAS o que se afirma em
I - A diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente quente é sempre igual à diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente fria.
II - A diferença de Temperatura Média Logarítmica não pode ser substituída pela média aritmética entre as temperaturas envolvidas.
III - Nos trocadores de calor, a corrente quente é sempre utilizada na carcaça do trocador, enquanto a corrente fria é sempre utilizada dentro dos tubos.
Está correto APENAS o que se afirma em
Q3863773
Engenharia Mecânica
Em um ciclo Brayton teórico, as seguintes informações
foram coletadas:
• Gás Perfeito, com cp = 1,0 kJ/(kg.K), constante;
• Entrada no compressor: temperatura de 300 K;
• Saída do compressor: temperatura de 550 K;
• Entrada da turbina: 1.400 K; e
• Saída da turbina: 700 K.
Com essas informações, a eficiência térmica do ciclo vale
• Gás Perfeito, com cp = 1,0 kJ/(kg.K), constante;
• Entrada no compressor: temperatura de 300 K;
• Saída do compressor: temperatura de 550 K;
• Entrada da turbina: 1.400 K; e
• Saída da turbina: 700 K.
Com essas informações, a eficiência térmica do ciclo vale
Q3863772
Engenharia Mecânica
Considere um tubo de raio R no qual escoa, em regime
laminar, um fluido Newtoniano.
A razão do raio interno r pelo raio do tubo para a qual a velocidade local v(r) é igual à velocidade média do escoamento é aproximadamente
A razão do raio interno r pelo raio do tubo para a qual a velocidade local v(r) é igual à velocidade média do escoamento é aproximadamente
Q3863771
Engenharia Mecânica
Uma máquina térmica que segue o modelo de Carnot trabalha entre as temperaturas de 900 K (fonte quente) e
300 K (fonte fria). A fonte quente libera cerca de 1.200 kJ
de energia à substância de trabalho.
O trabalho líquido produzido pela citada máquina vale, em kJ,
O trabalho líquido produzido pela citada máquina vale, em kJ,
Q3863770
Engenharia Mecânica
Uma turbina a vapor, operando dentro de um ciclo de Rankine, recebe fluido da caldeira com entalpia = 3.200 kJ/kg. A eficiência (isentrópica) da turbina é de 80%, e a entalpia da saída da turbina real é 2.200 kJ/kg.
A entalpia na saída da turbina isentrópica associada vale, em kJ/kg,
Q3863769
Engenharia Mecânica
Uma tubulação de diâmetro D e comprimento L é usada para a conexão entre um reservatório, de pressão P
constante, e o ambiente, de pressão Patm. A diferença
de cotas pode ser desprezada, bem como as perdas nos
acidentes (conexões, registros etc.). O regime de escoamento é turbulento, dentro da zona totalmente rugosa (no
qual o coeficiente de fricção só depende da razão entre a
rugosidade e o diâmetro).
Nessas condições, se o comprimento L for aumentado para 4L, verifica-se que a(o)
Nessas condições, se o comprimento L for aumentado para 4L, verifica-se que a(o)
Q3863768
Engenharia Mecânica
Dois ambientes de temperaturas constantes estão separados por uma parede sólida cuja espessura é L e cujo
material tem condutividade térmica k. Essa parede será
substituída por outra parede que possui a mesma área
transversal e espessura igual a L/2 .
Para que a troca de calor entre os dois ambientes permaneça inalterada com relação à parede original, a condutividade térmica do material da nova parede deve ser
Para que a troca de calor entre os dois ambientes permaneça inalterada com relação à parede original, a condutividade térmica do material da nova parede deve ser
Q3863767
Engenharia Mecânica
Um pneu de automóvel é inicialmente inflado até a pressão manométrica de 200 kPa. A temperatura medida é
de 27 o
C, e a pressão atmosférica é de 100 kPa. Após ter
dirigido por 3 horas, a temperatura medida no pneu passa
a 45 o
C.
Desprezando-se eventuais variações de massa e de volume, a nova pressão manométrica no interior do pneu é, em kPa,
Desprezando-se eventuais variações de massa e de volume, a nova pressão manométrica no interior do pneu é, em kPa,
Q3863766
Engenharia Mecânica
A eficiência térmica de um ciclo Brayton teórico é estimada em 64%. Medições indicam que apenas o valor de 48% é alcançado.
Essa diferença pode ser justificada
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