Questões de Concurso Sobre sistemas termomecânicos em engenharia mecânica

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Q3881576 Engenharia Mecânica
Um técnico responsável pela instalação de sistema de ventilação, mede as dimensões da sala, pressão e temperatura e obtém, respectivamente, 6 m x 10 m x 6 m, 100 kN/m2 e temperatura a 298,0 K. A constante específica do gás é de 0,3 kN m/kg K

A massa de ar, em kg, contida nessa sala é de 
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Q3881575 Engenharia Mecânica
A carga térmica por condução é um componente fundamental no cálculo da carga térmica total de um edifício, sendo essencial para o dimensionamento correto de sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado.
Em relação a carga térmica por condução em parede, telhados e vidros, avalie as afirmativas a seguir

I. A carga térmica por condução através de paredes, telhados e vidros pode ser descrita como Qj = Aj x CLTD, onde Qj, Aj denotam, respectivamente, carga térmica por condução de calor e a área através da superfície j. O subscrito j pode ser paredes, telhados e vidros. O CLTD representa a diferença de temperatura ajustada entre o ambiente externo e interno.
II. Para paredes e telhados, o método CLTD considera apenas a diferença de temperatura do ar interno e externo.
III. Para vidros, a equação básica é a mesma, mas os valores de CLTD são tabelados para condições específicas e devem ser corrigidos se as condições de projeto (temperatura interna e temperatura média diária externa) forem diferentes das condições base da tabela específica. O ganho de calor solar através do vidro é calculado separadamente, utilizando o fator de ganho de calor solar e o fator de sombreamento.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q3881574 Engenharia Mecânica
Quando projetamos um sistema de ar-condicionado e ventilação mecânica, é necessária uma análise da complexidade necessária ao projeto para o fim ao qual se destina. Um dos itens mais importantes é o cálculo da carga térmica do ambiente que leva em conta o calor que entra e sai de cada ambiente ou que é gerada nele.
Em relação a carga térmica, avalie as afirmativas a seguir

I. Entram no cálculo a radiação solar através de superfícies transparentes, a condução térmica através de paredes, tetos e divisões internas e externas do ambiente, o calor gerado pelos ocupantes, equipamentos elétricos e iluminação, ventilação e infiltração de ar.
II. Os principais métodos descritos pela ABNT NBR 16401 para o cálculo de carga térmica são: o método das Séries Temporais Radiantes, o método de Funções de Transferência e por fim, o método da Diferença de Temperatura de Carga Térmica e Fatores de Carga Térmica.
III. O método das Séries Temporais Radiantes e o método de Funções de Transferência consideram os processos de transferência de calor entre os ambientes externo e interno, e as gerações de calor internas, tais como, pessoas, equipamentos e iluminação.

Está correto o que se afirma em
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Q3881573 Engenharia Mecânica
Um refrigerador é, basicamente, um sistema que opera segundo um ciclo, recebendo calor de um reservatório a baixa temperatura e cedendo calor a um reservatório a alta temperatura sendo necessária a inserção de trabalho no ciclo de operação.
Em relação a refrigeração, avalie as afirmativas a seguir

I. A refrigeração pode ser produzida por diversos meios, sendo alguns exemplos a refrigeração por compressão mecânica de vapor, a refrigeração por ciclo de absorção e a refrigeração a gás.
II. O ciclo por compressão mecânica de vapor, um processo termodinâmico fundamental, e é composto por um compressor, um evaporador, uma válvula de expansão e um condensador atuando sob um refrigerante para realizar a troca de calor entre os ambientes de baixa e alta temperatura.
III. Existem basicamente 1 tipo de sistema de ar-condicionado, o de expansão direta. Nos sistemas de expansão direta, o condicionador utiliza uma substância intermediária (geralmente água ou salmoura) para realizar a troca térmica com o ambiente refrigerado.

Está correto o que se afirma em
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Q3881571 Engenharia Mecânica
A Norma Brasileira da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT NBR 7256), aplicada no tratamento de ar em Estabelecimentos Assistenciais de Saúde (EAS) - Requisitos para projeto e execução das instalações é obrigatória para os novos EAS e para os que sofrerão reformas, garantindo assim que o tratamento do ar aconteça da maneira adequada.
Em relação a norma ABNT NBR 7256, avalie as afirmativas a seguir

I. Em relação aos critérios de projeto relativos à saúde, ao conforto e à segurança, certos agentes infecciosos podem permanecer indefinidamente em suspensão no ar e 99,9% dos agentes microbiológicos presentes no ar de EAS podem ser retidos em filtros finos de alta eficiência, por formarem grumos e se aglomerarem com poeiras em colônias. Em certas áreas críticas, a utilização de filtros de ar de alta eficiência que capturam pelo menos 99,97% de partículas microscópicas é obrigatória.
II. Somente pode ser utilizado para recirculação ar proveniente do próprio ambiente, ou de ambientes de mesmo nível de risco, pertencentes à mesma zona funcional, providos do mesmo nível de filtragem e desde que admitido na entrada do condicionador.
III. As tentativas de eliminar microrganismos presentes no ar por radiação ultravioleta ou por ação de produtos químicos têm se mostrado muito confiáveis, sendo recomendado seu uso.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q3881569 Engenharia Mecânica
Um ciclo de refrigeração a ar em que ocorre um processo de expansão numa turbina e o ciclo é representado na Figura. Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e 253 K e o deixa a 0,5 Mpa e 400 K e entra na turbina a 288 K e sai a 182 K. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com Cp = 1,0 kJ/kg K e cada processo ocorre em regime permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema e o calor fornecido ao sistema é de 71,4 kJ/kg.

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Sabendo-se que o trabalho total realizado (energia gasta) é de 42,0 kJ/kg, o coeficiente de eficácia desse ciclo é
Alternativas
Q3879147 Engenharia Mecânica
Avalie o que se afirma sobre o ciclo teórico Otto.
I- A mistura ar combustível se comporta como gás ideal.
II- A adição de calor ocorre à pressão constante.
III- Os processos de compressão e expansão são isentrópicos.
IV- A combustão ocorre depois do processo de compressão.
V- Todos os processos que constituem o ciclo são internamente reversíveis.

Está correto apenas o que se afirma em
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Q3879146 Engenharia Mecânica
Em relação às 4 (quatro) fases que descrevem o funcionamento dos motores de ignição por centelha de 4 (tempos), a definição correta da fase está indicada em
Alternativas
Q3879145 Engenharia Mecânica
Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afi rma em relação aos motores de combustão interna.
( ) Em um motor de combustão interna de ignição por centelha de seis (6) cilindros ocorrem 21 mil centelhas elétricas por minuto, quando este opera a 7000 rpm.
( ) O aumento do avanço de ignição é uma estratégia para supressão da detonação, uma vez que ele reduz a pressão dos gases no interior do cilindro e a temperatura dos gases de exaustão.
( ) O avanço de ignição é definido como a posição angular do virabrequim APMS de compressão onde ocorre a centelha elétrica; sua função é sincronizar o processo de combustão com o movimento alternativo do pistão visando a maximização da extração de trabalho.
( ) O diâmetro da polia do comando de válvulas deve ter o dobro do diâmetro da engrenagem do virabrequim, visto que a velocidade angular do comando de válvulas é a metade da do virabrequim.
( ) Quanto maior for a razão volumétrica de compressão menor será a eficiência térmica teórica do Ciclo Otto.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
Alternativas
Q3879144 Engenharia Mecânica
Avalie o que se afirma em relação à formação da mistura ar combustível.

I- Considerando que a razão ar combustível estequiométrica para o etanol seja de 9:1, uma razão ar combustível de 7,2:1 corresponderia a um fator lambda de 0,8, indicando a formação de mistura podre.
II- O enriquecimento da mistura é uma estratégia usada para aumento o torque máximo do motor.
III- O enriquecimento da mistura é uma estratégia usada para mitigar a autoignição.
IV- O fator lambda é definido pela razão entre a razão ar combustível real e a razão ar combustível estequiométrica.
V- Um fator lambda menor que a unidade indica mistura pobre.


Está correto apenas o que se afirma em
Alternativas
Q3871476 Engenharia Mecânica
Ao escolher o óleo lubrificante para o motor, o motorista se depara com a classificação SAE (ex: 5W30, 15W40). Nos óleos multiviscosos, o primeiro número seguido da letra "W" (Winter/Inverno) indica uma característica específica do fluido que é crítica para a proteção do motor no momento mais sensível de sua operação. Esse número refere-se à:
Alternativas
Q3871394 Engenharia Mecânica
A válvula termostática é um componente vital do sistema de arrefecimento. Sua função principal não é resfriar o motor, mas sim gerenciar a temperatura de trabalho. Quando o motor ainda está frio (logo após a partida), a válvula permanece fechada para impedir a circulação da água para o radiador. O objetivo técnico desse funcionamento específico é:
Alternativas
Q3870927 Engenharia Mecânica
Na mecânica veicular, o componente do sistema de arrefecimento responsável por regular o fluxo do líquido refrigerante entre o motor e o radiador, mantendo a temperatura de trabalho ideal e bloqueando a circulação quando o motor está frio, é a:
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Q3869478 Engenharia Mecânica

Um sistema de refrigeração comercial de baixa temperatura apresenta os seguintes sintomas:  



1. Pressão de sucção abaixo do normal; 


2. Descarga do compressor mais quente que o habitual; 


3. Válvula de expansão termostática aparentemente operando dentro do ajuste nominal; 


4. Visor de líquido com borbulhamento contínuo.  



O sistema utiliza condensador a ar, evaporador com ventilação forçada e filtro-secador na linha líquida. Não há evidência de entupimentos. Considerando os sinais acima, identifique a falha mais provável. 

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Q3869477 Engenharia Mecânica
Um sistema de refrigeração opera com o fluido refrigerante R-134a em um ciclo de compressão de vapor ideal, cujos dados de operação são: Temperatura de evaporação = -10°C, Temperatura de condensação = 40°C, Título do vapor na entrada do evaporador: x = 0,25, O compressor recebe vapor seco saturado na sucção, a vazão mássica de refrigerante é 0,10 kg/s. No estado 4 (entrada do evaporador após válvula de expansão), considere processo isentálpico. Ao sair do evaporador, o fluido retorna ao estado 1 com o vapor saturado. Determine a capacidade frigorífica do ciclo (kW) e o Coeficiente de Performance (COP) do sistema, sabendo que o sistema é ideal e usa compressão isentrópicas entre saturação de evaporação e de condensação. Dados termodinâmicos (aproximados e usuais para estudo): 


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Q3869473 Engenharia Mecânica
Um gás ideal sofre uma compressão quase-estética em um cilindro-pistão, representada em um diagrama p-v por uma linha reta entre os estados 1 (p1 = 100kPa, v1 = 0,040) e 2 (p2 = 300k Pa, = 0,010). Admita que o processo 1-2 seja linear no diagrama p-v. Considere o sistema como o gás contido no cilindro. Com base no diagrama p-v, determine o trabalho realizado pelo gás durante o processo 1-2 e assinale a opção CORRETA. Use a convenção: trabalho positivo quando realizado pelo sistema.

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Alternativas
Q3868262 Engenharia Mecânica
Em trocadores de calor de escoamento cruzado, o coeficiente de transferência de calor por convecção é influenciado pela formação de camadas limites e turbulência. Assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3868250 Engenharia Mecânica
O estudo das misturas de ar e vapor de água é fundamental para o dimensionamento de sistemas de climatização industrial. Acerca do assunto, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:


(__)A Temperatura de Ponto de Orvalho (TPO) é a temperatura na qual ocorre o início da condensação quando o ar úmido é resfriado a pressão constante.

(__)A Razão de Mistura, também denominada umidade absoluta, expressa a massa de vapor de água por unidade de volume total da mistura de ar úmido.

(__)O processo de resfriamento evaporativo adiabático resulta em um aumento da Temperatura de Bulbo Úmido (TBU) enquanto a entalpia total permanece constante.

(__)O Fator de Calor Sensível (FCS) representa a razão entre a carga de calor sensível e a carga de calor total em um processo de condicionamento de ar.

Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo: 
Alternativas
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?

Alternativas
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,

Alternativas
Respostas
101: D
102: A
103: B
104: C
105: B
106: D
107: C
108: A
109: C
110: B
111: C
112: A
113: A
114: E
115: E
116: B
117: A
118: D
119: A
120: E