Questões de Engenharia Mecânica para Concurso - Página 142

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681611 Engenharia Mecânica

Os expositores frigoríficos de um determinado supermercado operam com o fluido refrigerante R-134a em ciclo saturado simples. O projeto do sistema considera uma temperatura de evaporação de –10 °C e uma temperatura de condensação de 35,5 °C, com vazão mássica do refrigerante de 0,15 kg/s. A tabela a seguir apresenta os pontos característicos do sistema.

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ÇENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. (Adaptada para fins pedagógicos).

Considerando o ponto 4 a entrada do evaporador e os dados da tabela, é correto afirmar que a potência do compressor (kW) e o Coeficiente de Performance (COP) são, respectivamente,

A

2,60 e 6,00

B

3,60 e 6,25

C

3,95 e 5,00

D

5,10 e 4,20

E

4,20 e 5,10

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Q3681610

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681610 Engenharia Mecânica

Em sistema de refrigeração por compressão a vapor, o fluido refrigerante é o responsável por receber e liberar o calor do ciclo de refrigeração. O fluido ideal deve reunir propriedades que garantam segurança operacional (não tóxico, não inflamável, não explosivo), bom desempenho termodinâmico e baixo impacto ambiental, com baixos ODP (Potencial de Destruição da Camada de Ozônio) e GWP (Potencial de Aquecimento Global).

Considerando as características do fluido refrigerante expostas, é correto afirmar que o

A

R-134a possui ODP nulo, apresenta alto calor latente de evaporação e substituiu o R-12 em aplicações de refrigeração e climatização, embora apresente GWP significativo.

B

R-404a é considerado uma alternativa de baixo GWP para substituir o R-22 em sistemas de supermercados, principalmente por ser não inflamável.

C

R-22 é um HFC (hidrofluorcarbono) que apresenta ODP diferente de zero, contribuindo para a destruição da camada de ozônio e sendo gradualmente eliminado pelo Protocolo de Montreal.

D

R-1234yf apresenta ODP diferente de zero e GWP muito baixo, sendo classificado como A2L (baixa inflamabilidade), sem requerer medidas específicas de segurança.

E

R-717 apresenta ODP e GWP considerados elevados, oferecendo riscos potenciais de toxicidade e inflamabilidade em determinadas condições de operação.

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Q3681609

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681609 Engenharia Mecânica

Em uma agência bancária de grande porte, foi instalado um sistema de refrigeração para climatizar salas de atendimento e áreas administrativas, conforme mostrado na figura a seguir.

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Com base no tipo de instalação mostrado, trata-se de um sistema do tipo self-contained com condicionamento

A

por expansão indireta, utilizando condensador resfriado a ar.

B

de ar por expansão direta, utilizando condensador resfriado a água.

C

de ar por expansão direta, utilizando condensador resfriado a ar.

D

por expansão indireta, utilizando condensador resfriado a água.

E

de ar por expansão direta, utilizando condensador resfriado a ar e circuito secundário de água.

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Q3681608

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681608 Engenharia Mecânica

Um técnico em refrigeração e climatização foi chamado para instalar um sistema split de 1 TR (Tonelada de Refrigeração) em uma sala de escritório. O engenheiro já definiu a carga térmica e a capacidade do equipamento. Nessa situação, dentre suas atribuições do técnico deve

A

utilizar os recursos existentes de forma racional e econômica, priorizando a execução do serviço em relação à organização do ambiente de trabalho, já que a manutenção da limpeza e da ordem não integra suas competências.

B

selecionar os materiais e acessórios do circuito de refrigeração conforme o fluido refrigerante do equipamento, a capacidade do sistema e as condições de operação, seguindo as normas técnicas e catálogos de fabricantes.

C

alterar o tipo de tubulação indicado no projeto, desde que possua experiência comprovada e saiba que o material suportará a pressão de trabalho.

D

dispensar o uso de instrumentos de medição em sistemas de pequeno porte, baseando-se apenas na observação prática de funcionamento e temperatura de insuflamento.

E

reduzir o orçamento ao levantamento do preço de componentes, sem necessidade de considerar mão de obra ou tempo de execução.

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Q3681607

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681607 Engenharia Mecânica

Considere o ciclo de refrigeração de múltiplos estágios representados na figura a seguir, ele incorpora um tanque de gás flash e um trocador de calor do tipo aberto. Esse arranjo é empregado em sistemas de média e alta capacidade para otimizar o desempenho termodinâmico.

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ÇENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A. Termodinâmica. 7. ed. São Paulo: Bookman, 2013. (Adaptado para fins pedagógicos).

Com base nesse tipo de sistema de refrigeração, é correto afirmar que

A

o tanque de gás flash fornece líquido sub-resfriado ao evaporador, elevando a eficiência do sistema.

B

o ciclo representado na figura é descrito como sendo adequado para sistemas de único estágio.

C

o Coeficiente de Performance (COP) desse sistema é 5,09.

D

a carga térmica retirada do ambiente refrigerado é 184,00 kW.

E

o Coeficiente de Performance (COP) desse sistema é de 4,47.

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Q3681606

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681606 Engenharia Mecânica

Um supermercado de médio porte está projetando um sistema de refrigeração central com as seguintes características:

● Capacidade térmica total: 30 TR (Tonelada de Refrigeração).
● Evaporadores múltiplos, distribuídos em câmaras frigoríficas de resfriados, balcões de exposição e uma pequena câmara de congelados.
● Condições de operação: regime contínuo, com alta variação de carga térmica ao longo do dia (horários de pico e de baixa demanda).
● Critérios de projeto: eficiência energética, confiabilidade, manutenção viável e possibilidade de operação em paralelo.

Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta a alternativa mais adequada para essa instalação,

A

Parafuso: indicado para sistemas comerciais e industriais de médio a grande porte, oferece alta confiabilidade, eficiência em grandes vazões e boa adaptação à operação contínua com variação de carga. Seu custo inicial é elevado, mas justificado pela robustez e possibilidade de trabalhar em paralelo.

B

Rotativo: compacto, silencioso e de baixo custo, é amplamente aplicado em sistemas residenciais e comerciais leves de pequeno porte. Contudo, sua capacidade e robustez não atendem bem às demandas de sistemas centrais de supermercados de médio porte.

C

Scroll: possui poucas peças móveis, funcionamento silencioso e alta eficiência em equipamentos de pequeno e médio porte. No entanto, a operação em paralelo é limitada, dificultando a adaptação às variações de carga típicas de supermercados.

D

Alternativo: utiliza pistões em movimento alternado, apresenta boa eficiência em pressões médias e altas e pode atender a sistemas de pequeno a médio porte. Porém, para cargas muito variáveis e operação contínua, tende a exigir manutenção frequente e apresentar menor confiabilidade em relação a outras opções.

E

Alternativo hermético: normalmente aplicado em splits residenciais e comerciais leves até 5 TR. Apresenta baixo custo e facilidade de substituição, porém não atende à robustez e à capacidade exigidas em sistemas centrais de 30 TR com múltiplos evaporadores e operação 24 h/dia.

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Q3681605

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681605 Engenharia Mecânica

Um técnico em refrigeração foi chamado para realizar manutenção em um sistema de média capacidade instalado em um supermercado. O equipamento utiliza compressor semi-hermético e apresenta superaquecimento anormal, sugerindo falha no resfriamento do motor. O técnico precisa identificar corretamente o tipo de resfriamento empregado pelo compressor e quais intervenções são tecnicamente permitidas nesse modelo. Sobre os compressores semi-herméticos, é correto afirmar que

A

os compressores semi-herméticos permitem troca de óleo e reparo de válvulas, sendo o resfriamento do motor realizado predominantemente por fluxo de ar, independentemente da faixa de potência, o que facilita o diagnóstico sem inspeção adicional.

B

o resfriamento por sucção ocorre principalmente em compressores semi-herméticos acima de 5 cv, enquanto os modelos entre ¼ e 3 cv são usualmente refrigerados a ar; em caso de dúvida, a localização da válvula de sucção auxilia na identificação do método de resfriamento.

C

o princípio construtivo do compressor semi-hermético impossibilita intervenções técnicas em válvulas ou óleo, sendo permitida apenas a substituição integral da unidade quando há falhas internas no motor ou superaquecimento por deficiência de resfriamento.

D

os compressores semi-herméticos apresentam funcionamento semelhante aos herméticos e, por isso, são refrigerados por sucção em qualquer faixa de potência, não apresentando distinção entre modelos de baixa e alta potência no diagnóstico técnico.

E

em compressores semi-herméticos, a refrigeração por sucção é aplicada em modelos de baixa potência, enquanto os de média e alta potência utilizam refrigeração a ar, visando reduzir a dependência do fluxo de refrigerante no resfriamento do motor.

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Q3681603

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681603 Engenharia Mecânica

Em sistemas de refrigeração industrial e de conforto, soluções de glicol podem ser utilizadas em diferentes condições de operação. Considerando o propósito principal desse fluido, indique a opção correta.

A

A presença de glicol reduz a pressão de condensação do refrigerante primário, aumentando a eficiência do ciclo em condições críticas de operação.

B

O glicol atua como agente anticongelante na solução secundária, evitando a formação de gelo nos trocadores de calor e tubulações em aplicações de baixas temperaturas.

C

O glicol é utilizado para reduzir o ponto de ebulição da água no evaporador, ampliando a capacidade de refrigeração sem risco de cavitação na bomba.

D

O glicol, ao ser misturado à água, melhora a condutividade térmica da solução, aumentando a taxa de transferência de calor nos evaporadores.

E

O glicol tem como função principal reduzir a umidade absoluta do ar de insuflação, contribuindo para o controle psicrométrico em ambientes de precisão.

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Q3681602

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681602 Engenharia Mecânica

Na instalação de um sistema de climatização VRF (Fluxo de Gás Refrigerante Variável), a correta ordem de realização dos procedimentos de pressurização e testes de estanqueidade é essencial para evitar falhas prematuras e garantir desempenho confiável. Sobre esse processo, assinale a opção correta.

A

Primeiramente, realiza-se a pressurização das linhas com nitrogênio em etapas graduais até a pressão máxima de projeto, monitorando variações por algumas horas; após a confirmação da estanqueidade, realiza-se diretamente a carga de refrigerante, dispensando o vácuo.

B

Primeiramente, realiza-se a pressurização das linhas com nitrogênio até a pressão máxima de projeto sem etapas intermediárias, mantendo o sistema estabilizado por 24 horas; após a estanqueidade, realiza-se o vácuo e a carga de refrigerante.

C

Primeiramente, realiza-se a pressurização das linhas com nitrogênio em etapas graduais, mantendo estabilização por 24 horas; após a estanqueidade, procede-se diretamente à carga de refrigerante, e o vácuo é feito após o sistema estar em funcionamento.

D

Primeiramente, realiza-se a pressurização das linhas com nitrogênio, em etapas graduais, até atingir a pressão máxima de projeto, mantendo o sistema estabilizado por pelo menos 24 horas para observar variações; após confirmada a estanqueidade, procede-se ao vácuo e, em seguida, à carga de refrigerante.

E

Primeiramente, realiza-se a pressurização das linhas com nitrogênio em etapas graduais até a pressão máxima, estabilizando o sistema por 24 horas; após confirmada a estanqueidade, realiza-se o vácuo e só então a carga parcial de refrigerante, completada após o sistema iniciar a operação.

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Q3681601

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681601 Engenharia Mecânica

Na seleção de uma válvula de expansão para sistema industrial, a escolha incorreta de determinados parâmetros pode comprometer o desempenho do ciclo, ocasionando perda significativa na capacidade frigorífica e sobrecarga do compressor. Assinale a opção que indica o parâmetro cuja negligência leva a esse tipo de falha.

A

As condições de temperatura do ambiente externo.

B

A potência nominal do motor elétrico do ventilador.

C

A relação de compressão aplicada no sistema.

D

A queda de pressão proporcionada pela válvula.

E

O tipo de condensador utilizado (ar, água ou evaporativo).

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Q3681600

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681600 Engenharia Mecânica

Em evaporadores de ar, a diferença de temperatura (∆T) entre o ar ambiente e o fluido refrigerante, é um parâmetro decisivo para a transferência de calor e para a eficiência energética do sistema. Assinale a opção que melhor descreve sua influência.

A

Um ∆T elevado reduz a capacidade frigorífica do evaporador, pois diminui a transferência de calor por convecção.

B

Um ∆T elevado permite que o evaporador atinja a mesma capacidade que outro de maior área de superfície com ∆T reduzido.

C

Um ∆T reduzido altera apenas o consumo do motor ventilador, não afetando diretamente a umidade relativa do ar.

D

Um ∆T reduzido deve ser sempre adotado em aplicações industriais, independentemente do tipo de produto ou ambiente.

E

Um ∆T não interfere na seleção do evaporador, sendo um parâmetro considerado apenas no dimensionamento de compressores.

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Q3681599

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681599 Engenharia Mecânica

Nos sistemas de refrigeração de supermercados, os racks de compressão são projetados para operar com múltiplos compressores em paralelo. Uma das principais vantagens desse arranjo é

A

aumentar a temperatura de descarga e reduzir a eficiência do consumo de óleo lubrificante.

B

eliminar a necessidade de condensadores, já que o resfriamento ocorre por dissipação natural.

C

permitir maior flexibilidade operacional, ajustando a capacidade de refrigeração à carga térmica.

D

substituir o ciclo de compressão de vapor por ciclo de absorção térmica na geração do frio.

E

reduzir o superaquecimento da sucção devido à multiplicidade de evaporadores no sistema.

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Q3681597

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681597 Engenharia Mecânica

Durante o diagnóstico de um sistema de ar-condicionado automotivo, o técnico mede as pressões de trabalho e observa os seguintes dados: pressão de sucção muito baixa; pressão de descarga próxima ao normal; formação de gelo no evaporador e ruído característico de fluxo restrito. Com base nesses indícios, a causa mais provável é

A

ventilador do condensador com rotação reduzida, provocando superaquecimento no evaporador.

B

excesso de óleo lubrificante no circuito, reduzindo a troca térmica no condensador.

C

restrição parcial na válvula de expansão termostática ou no tubo de orifício, reduzindo o fluxo de refrigerante.

D

embreagem eletromagnética patinando, comprometendo a eficiência volumétrica do compressor.

E

restrição no fluxo de ar do evaporador, ocasionada por filtro de cabine obstruído ou ventilador interno com baixa vazão.

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Q3681596

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681596 Engenharia Mecânica

A presença de sobrecarga de fluido refrigerante em um sistema de refrigeração que utiliza válvula de expansão termostática, pode comprometer o desempenho do equipamento. Nesse contexto, as consequências no condensador e no evaporador são, respectivamente:

A

sub-resfriamento alto e temperaturas altas; e superaquecimento alto e temperaturas ligeiramente altas.

B

sub-resfriamento baixo e temperaturas ligeiramente altas; e superaquecimento alto e temperaturas altas.

C

sub-resfriamento baixo e temperaturas baixas; e superaquecimento normal e temperaturas ligeiramente altas.

D

sub-resfriamento alto e temperaturas altas; e superaquecimento baixo e temperaturas altas.

E

sub-resfriamento alto e temperaturas altas; e superaquecimento normal e temperaturas ligeiramente altas.

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Q3681595

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681595 Engenharia Mecânica

Com relação às ferramentas utilizadas na manutenção de equipamentos de refrigeração e climatização, indique a opção que está de acordo com a prática recomendada.

A

O alicate amperímetro, ao ser utilizado em motores de compressores herméticos, deve ser posicionado nos dois condutores ao mesmo tempo, permitindo avaliar a corrente de trabalho. Valores acima da corrente nominal, indicada na plaqueta do compressor, podem indicar problemas como falta de carga de refrigerante, superdimensionamento de capacitor ou travamento mecânico parcial.

B

O conjunto flangeador é utilizado para preparar conexões mecânicas em tubos de cobre ou alumínio. Para a correta vedação, recomenda-se que o ângulo do flange seja de 45° em sistemas de refrigeração. Entretanto, quando se trata de sistemas de alta pressão com R-744 transcrítico, o uso do flange é substituído por conexões soldadas, devido ao risco de microvazamentos sob pressão elevada.

C

O cilindro de carga é um equipamento destinado ao armazenamento temporário de fluido refrigerante durante manutenções, mas não permite a medição da massa transferida. Por essa razão, sua utilização é limitada a sistemas de grande porte, sendo vedado o uso em sistemas de pequeno e médio porte, nos quais deve-se empregar exclusivamente balança eletrônica de precisão.

D

O manifold de três vias é compatível com diferentes fluidos refrigerantes e, em geral, não exige a limpeza das mangueiras quando ocorre a troca de fluido. Sua função principal é possibilitar a leitura simultânea das pressões de sucção e de descarga, não sendo empregado para operações de recolhimento ou de carga de refrigerante.

E

O termômetro bimetálico utiliza sensores eletrônicos de estado sólido para converter variações de temperatura em sinais elétricos, oferecendo alta precisão, tempo de resposta imediato e possibilidade de integração direta com sistemas de automação. Por essa razão, pode substituir os termopares e sensores de resistência PT-100 em aplicações industriais de monitoramento contínuo.

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Q3681594

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Refrigeração |

Q3681594 Engenharia Mecânica

Na brasagem de tubos de cobre em sistemas de refrigeração, a regulagem da mistura oxigênio/acetileno define o tipo de chama utilizada. Sobre essa aplicação, é correto afirmar que a chama

A

oxidante, com excesso de oxigênio, é indicada para brasagem, pois reduz o risco de contaminação da junta.

B

redutora, com excesso de acetileno, é apropriada para brasagem de cobre porque impede oxidação e melhora a fluidez da liga.

C

neutra, obtida pelo equilíbrio entre oxigênio e acetileno, é a mais adequada para brasagem de cobre, pois não altera as propriedades do metal.

D

oxidante é preferida em brasagem de cobre porque proporciona chama mais fria e estável, evitando superaquecimento.

E

redutora é recomendada para brasagem de cobre, pois garante maior limpeza da junta e não deixa resíduos.

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Q3681421

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Mecânica |

Q3681421 Engenharia Mecânica

Um eixo maciço circular transmite um torque constante de T = 125,6 N∙m. O material admite tensão de cisalhamento t_adm = 80 MPa. Considere torção simples (despreze concentrações de tensão e efeitos de entalhe) e use π = 3,14. O diâmetro mínimo do eixo para satisfazer t_max ≤ t_adm é de

A

25,2 mm.

B

21,0 mm.

C

20,0 mm.

D

19,7 mm.

E

16,0 mm.

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Q3681420

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Mecânica |

Q3681420 Engenharia Mecânica

A porta de uma estufa é construída com um material isolante de condutividade térmica k = 0,1 W/(m⋅K), entre folhas metálicas. A temperatura interna é T_∞,i = 200 °C e o coeficiente convectivo interno é h_i = 25 W/(m²⋅K). O fluxo radiante proveniente do interior é q′′_rad = 100 W/m². No ambiente externo, T_∞,e = 25 °C com convecção na superfície externa h_e = 10 W/(m²⋅K).
Nas condições aqui apresentadas, considerando regime estacionário unidirecional e desprezando a resistência térmica das folhas metálicas e de contatos, a espessura do isolamento necessária para manter a superfície externa da porta a 40 °C é de

A

80 mm.

B

126 mm.

C

63 mm.

D

150 mm.

E

105 mm.

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Q3681419

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Mecânica |

Q3681419 Engenharia Mecânica

Um sistema mecânico com motor elétrico (P = 5,5 kW; n = 1750 rpm) aciona, em série, um par de polias (d₁ = 150 mm, d₂ = 240 mm) e um par de engrenagens (Z₁ = 24; Z₂ = 62). O conjunto opera em dois eixos, cada um apoiado por um par de rolamentos, conforme mostrado na figura a seguir.

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Considere os rendimentos: η_correias = 0,98; η_engrenagens = 0,97; η_{rolamentos(par)} = 0,98. Nessas condições, a rotação e a potência aproximadas na saída do eixo II, respectivamente, são

A

1094 rpm e 5,02 kW

B

423 rpm e 5,02 kW

C

2826 rpm e 5,12 kW

D

423 rpm e 5,23 kW

E

1094 rpm e 5,23 kW

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Q3681418

Ano: 2025 Banca: FUNCERN Órgão: IF-PE Prova: FUNCERN - 2025 - IF-PE - Professor EBTT - Mecânica |

Q3681418 Engenharia Mecânica

Em um calorímetro ideal, 300 g de água a 25 °C são misturados com 100 g de água a 80 °C. Considerando o calor específico da água como C = 4186 J/(kg∙°C), a temperatura final de equilíbrio da mistura será

A

52,5 °C

B

40,0 °C

C

66,3 °C

D

38,8 °C

E

37,5 °C

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