Questões de Concurso
Sobre sistemas termomecânicos em engenharia mecânica
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Acerca de compressores alternativos, julgue o item que se segue.
No processo de compressão e descarga, a diminuição de volume eleva a pressão, em um processo politrópico próximo do adiabático, enquanto a descarga ocorre sob pressão relativamente constante; o trabalho realizado pelo pistão, quando este se desloca do ponto morto inferior ao ponto morto superior, é obtido somando-se o trabalho das duas etapas.
Em relação a motores de combustão interna, julgue o item subsequente.
O número de octano de um combustível representa sua capacidade de resistir à ignição espontânea, que pode resultar em detonação no cilindro; quanto maior a octanagem, maior a resistência à detonação, o que permite maior taxa de compressão e melhor desempenho do motor.
Em relação a motores de combustão interna, julgue o item subsequente.
O índice de cetano é uma escala adimensional que expressa o tempo de retardo de ignição de um combustível diesel; combustíveis com índice de cetano mais baixo inflamam mais rapidamente após a injeção, o que resulta em uma combustão mais suave e eficiente.
Em relação a motores de combustão interna, julgue o item subsequente.
Motores estacionários a gás para geração de potência elétrica podem atingir eficiências superiores a 40%, operando com baixa razão de equivalência (aproximadamente 0,6), elevadas taxas de compressão (da ordem de 12:1) e com pressão no coletor de admissão superior a 3 bar (turbocompressão).
Acerca de turbinas a vapor, julgue o item a seguir.
Para o aumento da eficiência do ciclo de turbina a vapor, emprega-se extração de vapor da expansão para elevar a temperatura de saída da água antes da bomba de alta pressão, técnica que visa reduzir irreversibilidades externas, para aproximar o ciclo real do de Carnot.
Acerca de turbinas a vapor, julgue o item a seguir.
Em relação ao processo de expansão do vapor no bocal de Laval, a expressão w1-2 = ∆ℎ1-2+ 0,5 ∙ (u2 − u1) permite estimar o trabalho (w) transferido pela turbina, consideradas a variação de entalpia (h) e velocidade (u) na entrada (1) e na saída (2) da turbina.
Acerca de turbinas a vapor, julgue o item a seguir.
A conversão de entalpia do vapor em energia mecânica no eixo da turbina ocorre por meio do princípio do impulso, característico de turbinas de reação.
Acerca de turbinas a vapor, julgue o item a seguir.
As irreversibilidades internas na expansão podem ser inferidas e contabilizadas parametricamente dividindo-se a diferença de entalpia no processo real pela diferença de entalpia considerada isentrópica; considerado como uma eficiência, esse parâmetro varia, tipicamente, entre 0,7 e 0,9.
I. O funcionamento do aparelho de ar-condicionado se caracteriza pela captação do ar quente e por devolvê-lo resfriado ao ambiente, através da passagem do ar pela serpentina do evaporador.
II. Nos climatizadores evaporativos, o ar quente passa por uma placa tipo ‘colmeia’ de celulose que fica permanentemente úmida por um processo de água circulante do sistema. Este ar, já resfriado e umidificado é então insuflado por um ventilador de ambiente.
III. O ventilador de baixa pressão utiliza um sistema de disco, onde a água é atomizada pela força centrífuga. Por utilizar baixa pressão, emitem gotas maiores, que levam mais tempo para evaporar.
IV. O sistema de microaspersão produz micropartículas de água, que são aspergidas em alta pressão. Assim que entram em contato com o ambiente, são instantaneamente evaporadas em uma ação rápida e uniforme, proporcionando sensação de frescor.
É correto o que se afirma em:
I. A Norma exige que a capacidade dos compressores de ar medicinal seja dimensionada de modo que 100% do consumo máximo provável possa ser mantido, mesmo com um compressor fora de uso.
II. Conforme o Anexo B da Norma, as tubulações de oxigênio medicinal devem ser identificadas pela cor verde-emblema, e as de vácuo, pela cor cinza-claro.
III. Os recintos onde estão localizadas as centrais de suprimento com cilindros, quando próximos a fontes de calor intenso, devem ser protegidos para que os cilindros e demais equipamentos não atinjam temperatura superior a 60 °C.
IV. Após a instalação do sistema centralizado, cada seção da rede de distribuição deve ser submetida a um ensaio de pressão de, no mínimo, 980 kPa (10 kgf/cm²), mesmo que a maior pressão de uso seja inferior a este valor.
Quais estão corretas?
I. O trabalho de fronteira móvel, manifestado pela expansão ou compressão de um fluido em um dispositivo como um cilindro-pistão, representa uma transferência de energia através da fronteira do sistema e é quantificado pela integral de PdV, indicando que sua magnitude é intrinsecamente dependente da trajetória do processo termodinâmico entre os estados inicial e final.
II. Para calcular o trabalho de fronteira em um processo em que a pressão permanece constante, é suficiente conhecer a variação da energia interna do sistema, pois esta é diretamente proporcional ao trabalho realizado.
III. O trabalho é calculado multiplicando-se a pressão constante (P) pela variação do volume total, em que os volumes específicos podem ser obtidos de tabelas termodinâmicas para os estados inicial e final.
IV. Os volumes específicos inicial e final de um vapor saturado, necessários para calcular o trabalho de fronteira, podem ser obtidos com precisão pela equação pV = mRT.
V. Se o processo de aquecimento do vapor d'água no dispositivo cilindro-pistão ocorresse a volume constante, o trabalho de fronteira móvel seria máximo, pois toda a energia adicionada como calor se converteria em trabalho.
Quais estão corretas?
• A -10°C (saturado): hf=28,66 kJ/kg, hg =244,79 kJ/kg, sf=0,1130 kJ/kg.K, sg =0,9371 kJ/kg.K.
• A 40°C (saturado): hf=108,31 kJ/kg, hg =263,40 kJ/kg, sf=0,3948 kJ/kg.K, sg =0,8794 kJ/kg.K.
• No estado de saída isentrópica do compressor (s2s =s1), para uma pressão de 1017 kPa (saturação a 40°C): h2s a s2s=0,9371 kJ/kg.K (superaquecido): h2s ≈282,1 kJ/kg (obtido por interpolação em tabelas de vapor superaquecido de R-134a para s=0,9371 e P=1017 kPa).
Assumindo que o refrigerante, na saída do evaporador, está a uma qualidade de 100% (vapor saturado seco) para maximizar o efeito de refrigeração e evitar danos ao compressor, o COP real do ciclo de refrigeração é:
Nos sistemas de refrigeração, o ciclo do fluido refrigerante deve ser projetado de maneira a garantir que líquido não entre no compressor, evitando assim que ele se danifique. O conceito termodinâmico utilizado principalmente para avaliar essa condição é:
Quanto à posição do pistão no interior do cilindro de um motor à combustão interna, a posição mais afastada possível do cabeçote do motor é denominada ponto:
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