Questões de Concurso
Sobre termodinâmica em engenharia mecânica
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Os dados técnicos medidos nas secções de entrada e saída são:
• Condição de entrada (1): Densidade do ar seco (par) = 1,20 kg de ar seco/mm³; Razão de umidade (umidade absoluta, W1) = 0,016 kg de vapor/kg de ar seco;
• Condição de saída (2): Razão de umidade (umidade absoluta, W2 ) = 0,008 kg de vapor/kg de ar seco.
Considerando o princípio da conservação da massa aplicado ao ar seco e ao vapor de água, a vazão mássica de água líquida condensada que é drenada continuamente da serpentina vale exatamente:
Nesse contexto, analise as seguintes condições psicrométricas e de projeto observadas no processo:
• O ar entra na serpentina com temperatura de bulbo seco de 26°C e umidade relativa de 50% (ponto 1);
• A serpentina opera com uma temperatura de superfície (temperatura de ponto de orvalho do aparelho – ADP) de 8°C;
• O ar sai da serpentina (ponto 2) resfriado e com umidade relativa de 95%, mas sua temperatura de bulbo seco está acima da temperatura de serpentina devido ao fator de desvio (by-pass fator) do equipamento;
• O fluido refrigerante utilizado no ciclo é o R-134ª.
Considerando os conceitos de psicrometria, transferência de calor e termodinâmica aplicada a sistemas de climatização, assinale a alternativa que apresenta uma afirmação correta.
Volume de deslocamento total (cilindrada do motor): Vt = 2.000 cm³;
Temperatura de trabalho padrão (T);
Relação Curso/Diâmetro (S/D);
Taxa de compressão volumétrica (rc );
Pressão Média Efetiva (PME);
Rotação de potência máxima (N).
Considerando os parâmetros listados, assinale a alternativa que apresenta uma afirmação correta sobre o cálculo da potência líquida desenvolvida por esse motor ou sobre o dimensionamento do diâmetro de seus cilindros.
O ar entra no trocador a 27 °C e sai a 13 °C. O fluido refrigerante entra no evaporador como uma mistura bifásica a uma temperatura de evaporação constante de 5 °C e sai ainda na mesma temperatura como vapor saturado. Sabendo que o coeficiente global de transferência de calor projetado para este equipamento é de 100W/(m².°C), determine a área de troca térmica (A) necessária para este evaporador e assinale a alternativa correta para esta área de troca térmica.
Considere:
I. 22/8 = 2,75 e ln (2,75) = 1,0
II. Desconsidere opções comerciais disponíveis em mercado de trocadores como opção exclusiva de solução. (Não precisa ser item de prateleira para ser uma solução)
Durante a etapa de sinterização de compactados de pós metálicos em forno com atmosfera controlada em temperatura abaixo do ponto de fusão do metal principal, o mecanismo físico-químico responsável pela consolidação mecânica, eliminação da porosidade e formação dos pescoços (necks) entre partículas adjacentes é a
I.Em um processo real e adiabático, a entropia do sistema tende a aumentar em razão das irreversibilidades.
II.A variação de entropia em um processo reversível é a integral do calor trocado dividido pela temperatura absoluta.
III.Em um processo reversível e adiabático, a entropia do sistema aumenta proporcionalmente ao trabalho realizado.
Está correto o que se afirma em:
(__)O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho líquido produzido e o calor recebido da fonte quente.
(__)O coeficiente de desempenho de um refrigerador relaciona o calor retirado da fonte fria ao trabalho consumido no ciclo.
(__)O rendimento de uma máquina térmica de Carnot depende dos fluidos de trabalho empregados entre as fontes térmicas.
(__)O coeficiente de desempenho de uma bomba de calor situa-se abaixo da unidade, por consumir trabalho no ciclo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
(__)A condução em regime permanente por uma parede plana segue a lei de Fourier, proporcional ao gradiente de temperatura.
(__)A convecção é quantificada pela lei de Fourier, com o coeficiente de película determinado pela condutividade do sólido.
(__)A radiação térmica de um corpo é proporcional à quarta potência da sua temperatura absoluta, conforme Stefan-Boltzmann.
(__)A condutividade térmica dos metais é inferior à dos gases, o que favorece o isolamento térmico com as chapas metálicas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
I.No trocador em contracorrente, os fluidos escoam em sentidos opostos, o que permite maior efetividade de troca térmica.
II.A média logarítmica das diferenças de temperatura aplica-se aos trocadores em correntes paralelas, sendo inválida para a contracorrente.
III.A incrustação nas superfícies de troca aumenta a resistência térmica e reduz o desempenho do trocador ao longo do tempo.
Está correto o que se afirma em:
Durante a inspeção do sistema de aquecimento de água de um edifício do Ministério Público, um Engenheiro Mecânico observou as situações a seguir.
I. O calor é transferido da resistência elétrica para a parede metálica do reservatório.
II. O calor é transferido da superfície externa do reservatório para o ar ambiente em movimento.
III. O reservatório também perde calor para as superfícies vizinhas, mesmo na ausência de contato físico e de movimento do ar.
Os mecanismos predominantes de transferência de calor descritos em I, II e III são, respectivamente,
Durante a análise do desempenho de um grupo motogerador instalado em um edifício do Ministério Público, verificou-se que, em determinado ciclo termodinâmico, o motor recebeu 2.000 kJ de energia na forma de calor e rejeitou 1.200 kJ para o sistema de arrefecimento e para os gases de exaustão.
Assinale a opção que indica o rendimento térmico aproximado desse ciclo.
Durante a avaliação energética do sistema de climatização de um edifício do Ministério Público, um Engenheiro analisou uma máquina térmica que recebe 1.000 kJ de calor de uma fonte quente e rejeita 600 kJ para uma fonte fria em cada ciclo.
Com base na Primeira e na Segunda Leis da Termodinâmica, assinale a afirmativa correta.
Durante uma verificação em regime permanente, mediu-se a vazão mássica do líquido de arrefecimento de 1,5 kg/s e redução de temperatura de 8 oC entre a entrada e a saída do radiador. Considere o calor específico do fluido igual a 4,0 kJ/(kg oC).
A taxa de calor rejeitada pelo radiador é, aproximadamente, de
A figura a seguir apresenta o diagrama p-V de um ciclo Diesel ideal.

Considerando Q23 = 1000 kJ/kg e Q41 = 400 kJ/kg, avalie as afirmativas a seguir.
I. Nos trechos 1-2 e 3-4, há compressão e expansão adiabáticas, respectivamente.
II. No trecho 2-3, há resfriamento à pressão constante.
III. A eficiência do ciclo apresentado é de 60%.
Está correto apenas o que se afirma em
Considerando suas aplicações usuais, esses ciclos se associam, respectivamente, a
Nesse ciclo, a etapa ideal de adição de calor ocorre
I. O calor transferido ao sistema foi necessariamente maior do que o trabalho realizado pelo sistema.
II. O sistema violou a Primeira Lei da Termodinâmica.
III. A energia interna aumenta apenas quando há transferência de calor.
Está correto o que se afirma apenas em: