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Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

Questões Discursivas

Foram encontradas 1.474 questões

Q3602849 Engenharia Mecânica
Um engenheiro analisa o comportamento termodinâmico de um sistema que recebe 400 kJ de calor de um reservatório térmico a 500 K e libera 150 kJ para o ambiente a 300 K, sem variação de energia interna. Nesse processo, a variação total de entropia do universo é de
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Q3602451 Engenharia Mecânica

Um Engenheiro Mecânico, responsável pela otimização energética de sistemas prediais em uma universidade federal, realiza uma avaliação de eficiência conforme norma ABNT NBR ISO 12100 (gestão de riscos e desempenho) e os fundamentos de Cengel & Boles (2015). Durante a análise de um ciclo termodinâmico de potência que converte calor em trabalho mecânico, verifica-se que o ciclo absorve 2.500 J de calor da fonte quente e rejeita 1.000 J para a fonte fria.


Sabendo que a eficiência térmica é dada por Imagem associada para resolução da questão qual é o valor de Imagem associada para resolução da questão?

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Q3602440 Engenharia Mecânica
No contexto da prestação de consultoria técnica para um projeto de colaboração com o Instituto de Física da universidade, o Engenheiro Mecânico é encarregado de avaliar a eficiência térmica de dispositivos embarcados em um satélite experimental desenvolvido para fins acadêmicos.
Considerando que o satélite operará no espaço exterior, caracterizado pela ausência de atmosfera e de um meio material significativo para a troca de energia térmica, qual é o único mecanismo físico primário pelo qual o calor gerado internamente pode ser efetivamente dissipado para o ambiente externo, exigindo, portanto, atenção especial no projeto das superfícies do satélite?
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Q3602439 Engenharia Mecânica
Um engenheiro está projetando um sistema de refrigeração para um laboratório de pesquisa que requer controle preciso de temperatura. Para otimizar o desempenho do ciclo de refrigeração, ele precisa compreender as transformações de energia envolvidas.
Em um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor, qual a descrição correta da principal função do compressor e sua relação com a Primeira Lei da Termodinâmica? 
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Q3602427 Engenharia Mecânica
No planejamento e na otimização de sistemas térmicos para reaproveitamento energético em instalações de uma universidade federal, um Engenheiro Mecânico é encarregado de avaliar o desempenho de um trocador de calor de casco e tubos utilizado no sistema de aquecimento de água para chuveiros e torneiras. Nesse sistema, dois fluxos de água (quente e fria) trocam calor em regime permanente.
A água quente (fluido quente) entra no trocador a 80 °C e sai a 44 °C. A água fria (fluido frio), que será aquecida, entra a 20 °C e sai a 56 °C. Considere que as capacidades térmicas mássicas dos fluidos (produto da vazão mássica pela capacidade calorífica), Ch = Cc = C são iguais.
Para determinar a efetividade Imagem associada para resolução da questão do trocador de calor, utilize as seguintes fórmulas:
Efetividade do trocador de calor Imagem associada para resolução da questão: Imagem associada para resolução da questão
Imagem associada para resolução da questão é a taxa de transferência de calor real observada.
Imagem associada para resolução da questão é a taxa máxima de transferência de calor que seria possível se o trocador de calor tivesse uma área de troca de calor infinita e operasse de forma ideal.
Taxa de transferência de calor real (Imagem associada para resolução da questão): Imagem associada para resolução da questão
Máxima taxa de transferência de calor termodinamicamente possível (Imagem associada para resolução da questão): Imagem associada para resolução da questão
Onde Imagem associada para resolução da questão é a menor das capacidades térmicas Imagem associada para resolução da questão
Com base nos dados fornecidos, qual é a efetividade do trocador de calor?
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Q3592325 Engenharia Mecânica
Uma caldeira industrial precisa converter 1 kg de água a 100°C em vapor d´água na mesma temperatura à pressão atmosférica (P = 1,01 x 105 N/m2). O volume da água varia de 1,0 x 10-6 m3 do líquido para 1.671,0 x 10-6 m3 de gás, sabendo-se que o calor de vaporização da água (Lv) para essa pressão é de 2,256 x 106 J/kg.

A variação da energia interna do sistema associada a esse processo é de
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Q3585995 Engenharia Mecânica

Julgue o item que se segue, acerca de termodinâmica e transferência de calor. 


A convecção natural ocorre exclusivamente em fluidos, pois ela depende da variação de densidade causada por diferenças de temperatura.  

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Q3585994 Engenharia Mecânica

Julgue o item que se segue, acerca de termodinâmica e transferência de calor. 


No processo de transferência de calor por radiação, a energia pode ser transferida entre dois corpos, mesmo que ambos estejam à mesma temperatura. 

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Q3585993 Engenharia Mecânica

Julgue o item que se segue, acerca de termodinâmica e transferência de calor. 


Se um gás ideal sofrer uma transformação isocórica, todo o calor fornecido ao sistema será convertido em trabalho. 

Alternativas
Q3585992 Engenharia Mecânica

Julgue o item que se segue, acerca de termodinâmica e transferência de calor. 


Na transformação adiabática reversível de um gás ideal, a entropia do sistema é constante. 

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Q3505054 Engenharia Mecânica
Em sistemas de refrigeração, particularmente naqueles que operam em baixas temperaturas, o acúmulo de geada ou gelo na superfície das serpentinas do evaporador é um fenômeno comum. Quais são as principais consequências desse acúmulo para o desempenho e a operação do sistema de refrigeração? 
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Q3505050 Engenharia Mecânica
Motores que operam em um ciclo Diesel são, de forma geral, mais eficientes do que aqueles que operam em ciclo Otto (gasolina e etanol) devido: 
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Q3503449 Engenharia Mecânica
Considerando os processos de mudança de fase de substâncias puras, qual das seguintes alternativas descreve corretamente a relação entre a pressão exercida sobre a água e sua temperatura de ebulição (temperatura de saturação)?
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Q3503448 Engenharia Mecânica
Sobre o trabalho de fronteira móvel e o processo de aquecimento de vapor d'água em um dispositivo pistão-cilindro, analise as seguintes assertivas:
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?
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Q3503447 Engenharia Mecânica
Considerando o processo de transferência de energia em uma torre de resfriamento, qual das seguintes alternativas descreve corretamente as mudanças de estado da água e do ar?
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Q3501208 Engenharia Mecânica
Assinale a alternativa incorreta com relação à transferência de calor:
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Q3499789 Engenharia Mecânica
Um Engenheiro de Alimentos está projetando um sistema de refrigeração por compressão de vapor, para uma câmara fria que armazenará produtos lácteos sensíveis à temperatura. O refrigerante utilizado é o R-134a. O sistema opera com uma temperatura de evaporação de -10°C e uma temperatura de condensação de 40°C. Acredita-se que o compressor opera adiabaticamente e com 85% de eficiência isentrópica. Deseja-se, assim, determinar a qualidade do vapor na saída do evaporador e o Coeficiente de Performance (COP) do ciclo de refrigeração. Considere os seguintes dados para R-134a: 

• 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:
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Q3498042 Engenharia Mecânica

O tipo de transferência de calor que ocorre pela diferença de energia entre as partículas de um sólido ou fluido estacionário é a:

Alternativas
Q3498041 Engenharia Mecânica

Ar escoa sobre uma placa plana retangular com dimensões de 35 cm x 50 cm. O ar está a uma temperatura de 420 K e a taxa de transferência de calor entre a placa e o fluxo de ar é de 60 W. Se o coeficiente de transferência de calor convectivo médio do ar é de 2,5 W/m²K, a temperatura superficial da placa é de:

Alternativas
Q3498040 Engenharia Mecânica

Em um arranjo cilindro-pistão, uma massa de vapor é aquecida, fazendo com que o pistão se movimente à pressão constante de 400 kPa. Se durante o processo no interior do cilindro o volume inicial é de 1,5 m³ e o volume final é de 3 m³, o trabalho realizado pelo vapor é:

Alternativas
Respostas
201: A
202: C
203: C
204: A
205: C
206: D
207: C
208: E
209: E
210: C
211: E
212: A
213: C
214: B
215: A
216: C
217: C
218: B
219: A
220: D