Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q3112350 Engenharia Mecânica
A respeito de termodinâmica e de transferência de calor, julgue o próximo item.  
Para um gás submetido a um processo adiabático reversível, o trabalho realizado pelo gás é zero. 
Alternativas
Q3112349 Engenharia Mecânica
A respeito de termodinâmica e de transferência de calor, julgue o próximo item.  
Considere a figura a seguir, que mostra os perfis de temperatura T normalizados de dois fluidos com mesmo calor específico em um trocador de calor de tubos concêntricos de fluxos opostos. Nesse caso, a taxa da capacidade térmica do fluido frio é cerca de metade da do fluido quente. 
57.png (327×225)
Alternativas
Q3105460 Engenharia Mecânica
A seguir, é exibido o esquema de operação de um sistema de aquecimento de ar [cp = 1,0 kJ/(kg.K)] que usa um trocador de calor regenerador a fim de recuperar energia térmica. O regenerador tem uma área de transferência de calor de 100 m2 , e sua efetividade varia de acordo com seu número de unidades de transferência (NTU), conforme evidenciado pelas curvas do gráfico subsequente. 


Com base nas informações precedentes, e considerando que as perdas de calor do regenerador para o ambiente sejam desprezíveis, julgue o próximo item.

O NTU para o regenerador é superior a 4,0.
Alternativas
Q3105459 Engenharia Mecânica
A seguir, é exibido o esquema de operação de um sistema de aquecimento de ar [cp = 1,0 kJ/(kg.K)] que usa um trocador de calor regenerador a fim de recuperar energia térmica. O regenerador tem uma área de transferência de calor de 100 m2 , e sua efetividade varia de acordo com seu número de unidades de transferência (NTU), conforme evidenciado pelas curvas do gráfico subsequente. 


Com base nas informações precedentes, e considerando que as perdas de calor do regenerador para o ambiente sejam desprezíveis, julgue o próximo item.
O coeficiente global de transferência de calor do regenerador vale, aproximadamente, 200 W/K.
Alternativas
Q3105458 Engenharia Mecânica
A seguir, é exibido o esquema de operação de um sistema de aquecimento de ar [cp = 1,0 kJ/(kg.K)] que usa um trocador de calor regenerador a fim de recuperar energia térmica. O regenerador tem uma área de transferência de calor de 100 m2 , e sua efetividade varia de acordo com seu número de unidades de transferência (NTU), conforme evidenciado pelas curvas do gráfico subsequente. 


Com base nas informações precedentes, e considerando que as perdas de calor do regenerador para o ambiente sejam desprezíveis, julgue o próximo item.

A efetividade térmica do regenerador é inferior a 50%.
Alternativas
Q3105457 Engenharia Mecânica
A seguir, é exibido o esquema de operação de um sistema de aquecimento de ar [cp = 1,0 kJ/(kg.K)] que usa um trocador de calor regenerador a fim de recuperar energia térmica. O regenerador tem uma área de transferência de calor de 100 m2 , e sua efetividade varia de acordo com seu número de unidades de transferência (NTU), conforme evidenciado pelas curvas do gráfico subsequente. 


Com base nas informações precedentes, e considerando que as perdas de calor do regenerador para o ambiente sejam desprezíveis, julgue o próximo item.

A perda de calor para o ambiente no aquecedor corresponde a 20 kW.
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Q3105456 Engenharia Mecânica
Uma usina termelétrica opera em ciclo de Rankine ideal, gerando potência a partir de vapor de água entre pressão máxima de 10 MPa na caldeira e mínima de 10 kPa no condensador. O vapor sai da caldeira como vapor saturado, entra na turbina e é completamente condensado no condensador antes de ser bombeado de volta para a caldeira.
A partir dessas informações, julgue o item a seguir. 

Caso seja introduzido um superaquecedor no ciclo de Rankine da referida usina, a sua eficiência térmica será reduzida, pois se aumentará a temperatura do vapor de entrada na turbina.
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Q3105455 Engenharia Mecânica
Uma usina termelétrica opera em ciclo de Rankine ideal, gerando potência a partir de vapor de água entre pressão máxima de 10 MPa na caldeira e mínima de 10 kPa no condensador. O vapor sai da caldeira como vapor saturado, entra na turbina e é completamente condensado no condensador antes de ser bombeado de volta para a caldeira.
A partir dessas informações, julgue o item a seguir. 

O ciclo de Rankine ideal é mais eficiente quando a pressão no condensador é reduzida, pois isso aumenta o trabalho líquido gerado pelo ciclo. 
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Q3105454 Engenharia Mecânica
Uma usina termelétrica opera em ciclo de Rankine ideal, gerando potência a partir de vapor de água entre pressão máxima de 10 MPa na caldeira e mínima de 10 kPa no condensador. O vapor sai da caldeira como vapor saturado, entra na turbina e é completamente condensado no condensador antes de ser bombeado de volta para a caldeira.
A partir dessas informações, julgue o item a seguir. 

No ciclo de Rankine, o trabalho de bombeamento é desprezível em comparação ao trabalho produzido pela turbina, porque a bomba atua sobre o fluido no estado líquido, cujo volume específico é muito menor que o do vapor.
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Q3091910 Engenharia Mecânica

Um motor de combustão interna funciona transformando energia química do combustível em trabalho mecânico. Durante esse processo, ocorrem diversas transformações Termodinâmicas. Qual das leis da termodinâmica está diretamente relacionada à impossibilidade de converter todo o calor fornecido, a um motor em trabalho?

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Q3091907 Engenharia Mecânica
Um ciclo de refrigeração idealizado, como o Ciclo de Carnot, opera entre duas fontes térmicas a temperaturas constantes. Qual das seguintes afirmações sobre o coeficiente de performance, (COP), de um ciclo de refrigeração é correta?
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Q3091902 Engenharia Mecânica

O resfriamento de um corpo em um meio com temperatura constante, é descrito pela seguinte equação diferencial:


dT/dt = -k*(T - Ta)


Onde:

T(t): temperatura do corpo em função do tempo, (°C).

Ta: temperatura ambiente, (°C).

k: constante de proporcionalidade, (1/s).

t: tempo, (s). 



Se um corpo inicialmente a 100°C é colocado em um ambiente a 20°C e após 10 minutos sua temperatura é de 60°C, qual é o valor aproximado da constante k?

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Ano: 2024 Banca: FGV Órgão: DATAPREV Prova: FGV - 2024 - DATAPREV - ATI - Engenharia |
Q3086050 Engenharia Mecânica
Nos motores de combustão interna utilizados em projetos de otimização energética, o ciclo termodinâmico mais comum é o ciclo 
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Q3062469 Engenharia Mecânica

Delgado. Estudo e implementação de um sistema de cogeração. 2016

Com base no diagrama temperatura-entropia (Ts) precedente, que representa o ciclo de uma turbina a vapor, julgue o item a seguir. 
Em um ciclo Rankine ideal, o sistema que executa o ciclo passa por uma série de quatro processos, sendo dois processos isocóricos e dois processos isobáricos, alternados.
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Q3062468 Engenharia Mecânica

Delgado. Estudo e implementação de um sistema de cogeração. 2016

Com base no diagrama temperatura-entropia (Ts) precedente, que representa o ciclo de uma turbina a vapor, julgue o item a seguir. 
Quando o reservatório quente (Tq) estiver em 1.000 K e o frio (Tf), em 250 K, a eficiência máxima (η), chamada eficiência de Carnot, será: Imagem associada para resolução da questão
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Q3032526 Engenharia Mecânica
Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte mantida a 227  ºC e elimina para o meio ambiente resíduos não poluentes a uma temperatura de 27  ºC.
Baseando-se no conceito de ciclo Carnot, a eficiência máxima que essa máquina pode ter é: 
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Q3032525 Engenharia Mecânica
Um gás encontra-se inicialmente a 40 ºC, ocupando um volume de 10 m3 , a uma pressão de 100 Pa. O recipiente que contém o gás é projetado para manter sua pressão sempre constante. Com a adição de 5000 J de calor, a temperatura do gás aumenta para 60 ºC e seu volume passa a ser de 20 m3 .
Nesse caso, a variação de energia interna do gás é: 
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Q3032524 Engenharia Mecânica
Uma batedeira de potência 1000 W agita, durante uma hora, a água de um reservatório isolado contendo 180 kg de água.
Desprezando perdas de energia e assumindo o valor de 4000 J/kg ºC para o calor específico a volume constante da água, o aumento de temperatura esperado para a água é de: 
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Q3032523 Engenharia Mecânica
Em estudos sobre condução unidimensional de calor em paredes compostas, uma abordagem comumente utilizada é a representação do conjunto como uma estrutura única, de resistência térmica equivalente.
Na situação mostrada na figura a seguir, a parede de espessura LA = 20 cm é composta por um material de condutividade térmica 100 W/m.K, ao passo que o material da parede com espessura LB = 40 cm tem condutividade igual a 400 W/m.K. 

Imagem associada para resolução da questão


A resistência térmica equivalente do conjunto, considerando uma área de condução de calor igual a 225 cm2 , é:
Alternativas
Q3028803 Engenharia Mecânica
Os ciclos de Carnot e de Rankine são fundamentais para a compreensão das máquinas térmicas e a conversão de calor em trabalho. Uma característica distintiva entre os ciclos de Carnot e de Rankine, e suas implicações na eficiência de motores térmicos, é o fato de que: 
Alternativas
Respostas
301: E
302: E
303: E
304: C
305: E
306: C
307: E
308: C
309: C
310: C
311: B
312: B
313: A
314: E
315: E
316: B
317: B
318: E
319: E
320: D