Questões de Engenharia Mecânica - Sistemas de Refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria) para Concurso - Página 35

Q187557

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Equipamento Júnior - Mecânica - Biocombustível |

Q187557 Engenharia Mecânica

Uma central de potência a vapor, operando num ciclo de Rankine, apresenta como valores de entalpia na entrada e na saída da caldeira, respectivamente, 200 kJ/kg e 2.900 kJ/kg. Sabendo-se que o trabalho desenvolvido pela turbina vale w_t = 1.009 kJ/kg e que o trabalho de entrada na bomba é dado por |w_b| = 10 kJ/kg, um engenheiro obtém, em %, para o rendimento do ciclo, o valor de

A

33

B

35

C

37

D

40

E

42

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Q187556

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Equipamento Júnior - Mecânica - Biocombustível |

Q187556 Engenharia Mecânica

Texto associado

Considere o ciclo de ar padrão ideal Brayton da figura abaixo para responder às questões de nos 39 e 40.

O valor da razão de trabalho reverso, em %, para o ciclo, é

A

14,2

B

27,8

C

35,1

D

42,9

E

67,7

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Q187555

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Equipamento Júnior - Mecânica - Biocombustível |

Q187555 Engenharia Mecânica

Texto associado

Considere o ciclo de ar padrão ideal Brayton da figura abaixo para responder às questões de nos 39 e 40.

O rendimento térmico do ciclo apresentado é dado, em %, por

A

22,0

B

33,3

C

38,1

D

44,4

E

77,7

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Q119577

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119577 Engenharia Mecânica

Em um processo industrial, uma substância pura atravessa uma sequência de cinco equipamentos dentre os quais trocadores de calor, compressor e válvula, formando um ciclo termodinâmico ideal, ilustrado nos diagramas pressão-volume específico e temperatura-entropia específica abaixo. As linhas cheias representam processos
internamente reversíveis e a linha pontilhada representa um processo irreversível e adiabático. Com base nessas informações, analise as afirmativas que se seguem.

Imagem 107.jpg

I - O processo 1-2 representa a passagem da substância de trabalho por um estrangulamento.

II - Os processos 5-1 e 3-4 são realizados com recebimento de calor de uma fonte externa.

III - O conhecimento do valor da pressão no estado 3 e o da entalpia no estado 1 permitem a determinação do título no estado 2.

Está correto o que se afirma em

A

I, apenas.

B

I e II, apenas.

C

I e III, apenas.

D

II e III, apenas.

E

I, II e III.

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Q119576

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119576 Engenharia Mecânica

Em relação aos princípios de operação de trocadores de calor, analise as afirmativas a seguir.

I - No caso de dois trocadores de calor com o mesmo coeficiente global e as mesmas temperaturas de entrada e saída, o arranjo em correntes opostas necessitará de uma maior área de troca quando comparado com o arranjo em correntes paralelas.

II - Em um trocador de calor do tipo casco e tubos, é conveniente, para fins de operação, que fluidos com sedimentos escoem, preferencialmente, pelos tubos, pois é mais fácil limpar os tubos do que o casco.

III - Se for desejável obter um efeito de fluxo de calor constante na superfície do tubo interno de um trocador de calor bitubular, deve-se fazer com que a corrente externa se condense.

Está correto o que se afirma em

A

II, apenas.

B

I e II, apenas.

C

I e III, apenas.

D

II e III, apenas.

E

I, II e III.

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Q119575

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119575 Engenharia Mecânica

A respeito de escoamentos isentrópicos compressíveis em regime permanente de um gás ideal em um bocal convergente-divergente, sabe-se que

A

quando o número de Mach é igual a 1(um) na garganta do bocal, afirma-se que a velocidade do gás, na saída do bocal, é supersônica.

B

quando a velocidade do gás, na saída do bocal, é supersônica, a pressão na garganta do bocal é igual à pressão crítica.

C

quando a velocidade do gás, na saída do bocal, é supersônica, ocorre a formação de uma onda de choque no divergente.

D

a pressão crítica é a pressão mais elevada que pode ser alcançada na garganta de um bocal convergente- divergente.

E

a condição de bloqueio ou estrangulamento do escoamento ocorre quando o número de Mach é maior que 1(um) na garganta do bocal convergente-divergente.

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Q119572

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119572 Engenharia Mecânica

A respeito dos aspectos teóricos e práticos sobre o ciclo Brayton, sabe-se que é possível

A

avaliar o rendimento térmico com o conhecimento das temperaturas de entrada e saída do compressor, para o ciclo de Brayton ideal, considerando a análise de ar- padrão frio.

B

inserir um regenerador no ciclo Brayton de ar-padrão, visando ao reaproveitamento dos gases de exaustão na turbina, porém este procedimento acarretará uma queda no rendimento térmico do ciclo.

C

ser representado em um diagrama pressão-volume específico através de um retângulo, no caso do ciclo Brayton ideal de ar-padrão.

D

acrescentar um difusor antes do compressor, o que faz com que a velocidade do ar seja aumentada em uma turbina a gás estacionária.

E

introduzir um bocal, após a turbina com descarga subsônica, com o objetivo de aumentar a pressão conforme o gás escoa por este último equipamento.

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Q119570

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119570 Engenharia Mecânica

Se a variação de entalpia através das pás móveis e das pás fixas de um estágio de uma turbina a vapor é, respectivamente, 10 kJ/kg e 15 kJ/kg, então, o grau de reação do estágio é

A

33%

B

40%

C

50%

D

60%

E

67%

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Q119559

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119559 Engenharia Mecânica

Em um ciclo de Rankine ideal, cujo rendimento é 40%, a entalpia específica na entrada e saída da caldeira valem, respectivamente, 200 kJ/kg e 2.600 kJ/kg. Utiliza-se uma circulação de água fria para promover a rejeição de calor no condensador e sabe-se que a vazão mássica do ciclo é 5% da vazão de arrefecimento. Com base nesses dados, o
aumento da temperatura da água de resfriamento, em °C, é

A

1,2

B

1,8

C

9,0

D

12,0

E

18,0

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Q119558

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119558 Engenharia Mecânica

Em um ciclo Brayton ideal, a temperatura na entrada e na saída da turbina valem, respectivamente, 1.400 K e 700 K. Sabe-se, também, que a temperatura de admissão do ar no compressor é 300 K. Com base nesses dados e admitindo válida a abordagem de ar-padrão frio, a taxa de compressão e o rendimento do ciclo são iguais, respectivamente, a

Dado: Razão de calores específicos do ar: 1,4 ≅ √2

A

11,2 e 68%

B

22,4 e 25%

C

11,2 e 50%

D

22,4 e 68%

E

33,6 e 50%

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Q119554

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119554 Engenharia Mecânica

Um refrigerador que opera segundo um ciclo de refrigeração de Carnot retira 4 kW de calor de um ambiente quando trabalha entre os limites de temperatura de 300 K e 200 K. Nessa situação, a quantidade de energia consumida pelo refrigerador em meia hora de operação (kJ) será

A

1.800

B

3.600

C

5.400

D

7.200

E

14.440

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Q119553

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119553 Engenharia Mecânica

Os ciclos Brayton e Rankine podem envolver aspectos de ordem prática. Nessa perspectiva, analise as afirmativas a seguir.

I - Em usinas geradoras de energia, com base no ciclo Rankine, procura-se manter o nível do título na saída da turbina baixo para minimizar o desgaste por erosão nas pás.

II - A água é um fluido de trabalho muito empregado em ciclos de geração de potência, porém, as baixas pressões de saturação, associadas aos níveis de temperatura comumente encontrados em condensadores, possibilitam o indesejável efeito da inserção de ar no sistema.

III - Para um mesmo aumento de pressão, os valores de bwr (back work ratio – razão de trabalho reverso) para ciclos de turbina a gás, são bem maiores do que aqueles comumente encontrados nos ciclos de potência por geração de vapor.

Está correto o que se afirma em

A

III, apenas.

B

I e II, apenas.

C

I e III, apenas.

D

II e III, apenas.

E

I, II e III.

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Q119544

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119544 Engenharia Mecânica

Em um ciclo de refrigeração de Carnot onde a temperatura da fonte quente (T_H)é fixa, o gráfico que representa o valor do coeficiente de desempenho (COP), em função da
variação da temperatura da fonte fria (T_L)é

A

B

C

D

E

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Q119542

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119542 Engenharia Mecânica

Em relação ao ciclo de Rankine ideal, verifica-se que o(a)

A

trabalho necessário para o acionamento da bomba, por unidade de massa, pode ser avaliado pela área referente ao processo em um diagrama entalpia-volume específico.

B

ciclo é composto por dois processos isentrópicos e dois processos isotérmicos.

C

rendimento térmico do ciclo diminui se o estado do fluido de trabalho, na entrada da turbina, seja vapor superaquecido, ao invés de vapor saturado.

D

área do polígino referente à representação do ciclo, em um diagrama temperatura-entropia, é numericamente igual à taxa de calor transferido à caldeira.

E

eficiência térmica do ciclo pode ser avaliada com o conhecimento dos valores das variações de entalpia específica no condensador e na caldeira.

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Q119524

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior |

Q119524 Engenharia Mecânica

Um gás perfeito (C_p = 1 kJ/kgK; R = 0,3 kJ/kgK) passa através de um trocador de calor em regime permanente e, em consequência, a sua temperatura aumenta em 500 K. Se a variação de energia cinética e de energia potencial for desprezada e o calor específico do gás for suposto constante, em relação à sua energia interna específica (u) e à sua entalpia específica (h), tem-se que

A

u aumenta em 350 kJ/kg e h aumenta em 500 kJ/kg.

B

u aumenta em 500 kJ/kg e h diminui em 350 kJ/kg.

C

u aumenta em 500 kJ/kg e h aumenta em 350 kJ/kg.

D

u diminui em 500 kJ/kg e h aumenta em 350 kJ/kg.

E

u diminui em 350 kJ/kg e h diminui em 500 kJ/kg.

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Q77639

Ano: 2010 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Caixa Prova: CESPE - 2010 - Caixa - Engenheiro Mecânico |

Q77639 Engenharia Mecânica

Com relação ao impacto do Protocolo de Kyoto sobre as aplicações de ar-condicionado e refrigeração, assinale a opção correta.

A

Incentivou-se o uso de refrigerantes naturais, tais como o R717, o R744 e o R600a, entre outros, cujo impacto direto sobre o aquecimento global é nulo ou desprezível.

B

Proibiu-se apenas o uso dos CFCs, já que essa família de refrigerantes é responsável pelo buraco na camada de ozônio.

C

Incentivou-se a utilização do gás ecológico R410a, entre outros que atendem perfeitamente às exigências do referido protocolo.

D

Defendeu-se a ampliação do consumo do R134a no mercado mundial.

E

Restringiram-se apenas as emissões de dióxido de carbono para a atmosfera, limitando-se o uso de ar-condicionado e refrigeração aos modelos que usam chillers por absorção de queima direta.

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Q77638

Ano: 2010 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Caixa Prova: CESPE - 2010 - Caixa - Engenheiro Mecânico |

Q77638 Engenharia Mecânica

Considerando diferentes fluidos e os índices ODP, GWP e TEWI, entre outros, assinale a opção correta.

A

Os índices GWP, ODP e TEWI foram introduzidos pelo Protocolo de Montreal.

B

O índice ODP representa o potencial destrutivo de uma substância em relação à camada de ozônio, tendo como referência o

, cujo ODP é unitário.

C

O índice GWP representa o potencial destrutivo de uma substância em relação à camada de ozônio, tendo como referência o

cujo GWP é o maior entre os gases de efeito estufa.

D

O índice TEWI é o índice ambiental mais completo, pois engloba os efeitos direto e indireto combinados do ODP e do GWP.

E

Mesmo que um fluido refrigerante apresente GWP nulo, não é possível garantir que o impacto desse fluido sobre o aquecimento global seja desprezível.

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Q77634

Ano: 2010 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Caixa Prova: CESPE - 2010 - Caixa - Engenheiro Mecânico |

Q77634 Engenharia Mecânica

Em relação aos sistemas de termoacumulação, assinale a opção correta.

A

Para uma mesma capacidade de energia armazenada, a instalação de um sistema de termoacumulação a água gelada requer menor espaço de instalação que um sistema de termoacumulação em que se use gelo.

B

A utilização de sistemas de termoacumulação proporciona, como vantagem principal, a redução do consumo de energia do sistema de ar-condicionado.

C

Uma vantagem do sistema de termoacumulação latente é que maiores COPs são possíveis, graças às menores temperaturas de evaporação mantidas durante a produção de gelo.

D

A concentração de anticongelante (glicol) na solução com a água, além de baixar a temperatura de solidificação, permite atingir uma viscosidade menor que a da água pura, favorecendo a redução da perda de carga e, consequentemente, da energia gasta no bombeamento.

E

A concentração de anticongelante (glicol) utilizada em um sistema de termoacumulação deve ser a menor possível, pois sua adição acarreta maiores perdas de carga e menor transferência de calor.

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Q77633

Ano: 2010 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Caixa Prova: CESPE - 2010 - Caixa - Engenheiro Mecânico |

Q77633 Engenharia Mecânica

O conforto térmico mantido em um ambiente é comumente caracterizado com o auxílio dos índices PMV e PPD (o gráfico acima mostra a relação entre esses índices). Com relação a esse assunto e tendo como referência o gráfico apresentado, assinale a opção correta.

A

Os limites apresentados na abscissa que representa o PMV estão errados. O PMV varia entre os limites -3 e +3.

B

O gráfico mostrado na figura está incorreto, pois, para PMV = 0, tem-se que PPD = 5%.

C

O gráfico mostrado na figura está incorreto, pois, para PMV = 0, tem-se que PPD = 10%.

D

O valor de PMV independe da atividade exercida pelos ocupantes do ambiente climatizado, dependendo, apenas, das condições ambientes mantidas, como a temperatura e a umidade.

E

Em uma situação ideal de conforto térmico, que corresponde a uma sensação neutra (nem frio, nem calor), o PMV é igual a zero. Nesse caso, 100% dos ocupantes se sentirão termicamente confortáveis, ou seja, o percentual de insatisfeitos será nulo (PPD = 0).

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Q77632

Ano: 2010 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Caixa Prova: CESPE - 2010 - Caixa - Engenheiro Mecânico |

Q77632 Engenharia Mecânica

A figura acima ilustra, de forma esquemática, um sistema de controle de volume de ar variável (VAV). Com referência a essa figura e a esse sistema, assinale a opção correta.

A

O número 4, na figura, corresponde ao sinal proveniente do termostato que se encontra no local climatizado, tipicamente um sinal analógico de 0 a 10 V proporcional à diferença entre o set-point e a temperatura do local.

B

Identifica-se na figura, pelo número 1, uma borboleta primária de controle de vazão que é acionada pelo atuador mostrado na figura pelo número 2, de acordo com o sinal analógico associado à umidade relativa no local climatizado que alimenta o dispositivo mostrado no ponto 4.

C

A borboleta secundária de controle da vazão, localizada na posição indicada pelo número 6, é acionada pelo atuador indicado pelo número 5 em função das posições da borboleta primária identificadas na figura pelos números 1 e 2.

D

O sinal de saída indicado na figura pelo número 3 é de natureza pneumática e propicia pressão modulante para o acionamento do atuador indicado na figura pelo número 5.

E

O atuador, identificado na figura pelo número 5, aciona a borboleta indicada na figura pelo número 6 de maneira inversamente proporcional à carga térmica no ambiente atendido, isto é, quanto menor a carga térmica mais aberta é posicionada a borboleta para garantir uma maior vazão (e vice-versa).

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Questões de Concurso Sobre sistemas de refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria) em engenharia mecânica

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