Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q4007019 Engenharia Mecânica
Em se tratando de motor a ciclo diesel, assinale a alternativa incorreta.
Alternativas
Ano: 2026 Banca: UFV Órgão: UFV-MG Prova: UFV - 2026 - UFV-MG - Engenheiro Mecânico |
Q3992424 Engenharia Mecânica
O espaço condicionado com o sistema de duplo duto da figura abaixo apresenta uma carga térmica de aquecimento de 10 kW e uma carga sensível de resfriamento de 5 kW. O espaço deve ser mantido a 25°C e as temperaturas nos dutos frio e quente são de 10°C e 45°C, respectivamente. Se o ar de retorno é de 25°C, quais serão as taxas de aquecimento e de resfriamento, se a condição parcial de carga de resfriamento for de 5 kW? Considere o calor específico do ar igual a 1,0 kJ/(kg K).

 Imagem associada para resolução da questão
Sistema de duplo duto. Fonte: Adaptado de ALVAREZ (2019).


Assinale a alternativa CORRETA:  
Alternativas
Ano: 2026 Banca: UFV Órgão: UFV-MG Prova: UFV - 2026 - UFV-MG - Engenheiro Mecânico |
Q3992423 Engenharia Mecânica
Considere a seguinte definição:
“Carga térmica é quantidade de calor sensível e latente, geralmente expressa em BTU/h ou kcal/h, que deve ser retirada ou colocada no recinto a fim de proporcionar as condições de conforto desejadas.”
(CREDER, H. Instalações de ar condicionado. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2004. 326 p)
Assinale a alternativa que apresenta um meio pelo qual NÃO é possível introduzir diretamente a carga térmica no recinto em que se deseja condicionar:
Alternativas
Q3972679 Engenharia Mecânica

Qual a principal função do radiador no sistema de arrefecimento do motor?


Alternativas
Q3971026 Engenharia Mecânica
        

        Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.

Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue o item seguinte.


O fluxo mássico de água que circula pelo trocador é de 0,4 kg/s.

Alternativas
Q3971025 Engenharia Mecânica
        

        Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.

Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue o item seguinte.


Suponha que se pretenda substituir esse trocador a água por um que utiliza ar em um processo de convecção forçada para retirada de calor do fluido refrigerante. Sabendo-se que a temperatura do ar na entrada do trocador é de 28 °C, que a área da superfície externa do tubo por onde circula o fluido refrigerante é de 0,3 m2 , que a temperatura da superfície externa desse tubo é de 52 °C e que o coeficiente de transferência de calor nesse equipamento é de 140 W/m2 ∙K, conclui-se que, no referido trocador a ar, seriam condensados aproximadamente 5 g do fluido refrigerante por segundo.

Alternativas
Q3971024 Engenharia Mecânica
        

        Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.

Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue o item seguinte.


Nas condições descritas, a temperatura de saída do fluido refrigerante, T2, é menor que a temperatura do fluido na entrada do trocador, T1.

Alternativas
Q3971023 Engenharia Mecânica
        

        Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.

Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue o item seguinte.


Nesse trocador, são condensados aproximadamente 25 g do fluido refrigerante por segundo.

Alternativas
Q3971022 Engenharia Mecânica
        

        Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.

Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue o item seguinte.


Nas mesmas condições de temperatura e pressão, a quantidade de calor transportada por determinado fluxo mássico é a mesma tanto para o ar quanto para água em fase líquida.

Alternativas
Q3971021 Engenharia Mecânica

A figura precedente ilustra um manômetro conectado a dois recipientes, A e B, de mesmo volume, contendo gases ideais distintos. A razão entre as densidades dos líquidos 2 e 1 utilizados no manômetro é igual a 1,2 (ρ21 = 1,2). A partir dessas informações, julgue o item seguinte. 


A pressão do gás no recipiente B é maior que no recipiente A.

Alternativas
Q3971019 Engenharia Mecânica

Considerando o gráfico anterior, que apresenta ciclos de compressão a vapor de diferentes equipamentos no diagrama pressão × entalpia, julgue o item seguinte.


Considerando-se o uso de refrigeração, o equipamento que opera no ciclo 1-2-3-4-1 é mais eficiente que o equipamento que opera no ciclo 1-2`-3-4-1.

Alternativas
Q3971018 Engenharia Mecânica

Considerando o gráfico anterior, que apresenta ciclos de compressão a vapor de diferentes equipamentos no diagrama pressão × entalpia, julgue o item seguinte.


Os processos 2-3 e 4-1 envolvem transferência de calor com mudança de fase do fluido refrigerante.

Alternativas
Q3971017 Engenharia Mecânica

Considerando o gráfico anterior, que apresenta ciclos de compressão a vapor de diferentes equipamentos no diagrama pressão × entalpia, julgue o item seguinte.


A área do ciclo 1-2-3-4-1 representa o trabalho aplicado ao fluido refrigerante pelo compressor.

Alternativas
Q3971016 Engenharia Mecânica

Considerando o gráfico anterior, que apresenta ciclos de compressão a vapor de diferentes equipamentos no diagrama pressão × entalpia, julgue o item seguinte.


O processo 2-3 pode representar o comportamento de um equipamento para aquecimento da água de uma piscina, por exemplo.

Alternativas
Q3971015 Engenharia Mecânica
        

Um resfriador evaporativo adiabático opera com fluxo de ar constante, de acordo com a figura precedente. A seguinte tabela apresenta dados da carta psicométrica referentes a pontos com uma temperatura constante de bulbo úmido do ar, de 21 °C.


        A próxima tabela apresenta dados da carta para um valor constante de 28 °C da temperatura de bulbo seco do ar. Os dados das tabelas foram obtidos para a mesma pressão em que se encontra o resfriador. A temperatura da água é a mesma da temperatura do ar na entrada do resfriador.

Com base nessas informações, julgue o item a seguir. 


Considerando-se a interpolação linear dos dados nas tabelas apresentadas, é correto afirmar que a temperatura do ar na saída do resfriador, com umidade relativa de 80%, é de aproximadamente 25,2 °C.

Alternativas
Q3971014 Engenharia Mecânica
        

Um resfriador evaporativo adiabático opera com fluxo de ar constante, de acordo com a figura precedente. A seguinte tabela apresenta dados da carta psicométrica referentes a pontos com uma temperatura constante de bulbo úmido do ar, de 21 °C.


        A próxima tabela apresenta dados da carta para um valor constante de 28 °C da temperatura de bulbo seco do ar. Os dados das tabelas foram obtidos para a mesma pressão em que se encontra o resfriador. A temperatura da água é a mesma da temperatura do ar na entrada do resfriador.

Com base nessas informações, julgue o item a seguir. 


Na segunda tabela apresentada, se fosse incluído o dado para a temperatura de bulbo úmido de 28 °C, a umidade relativa correspondente seria de 100%.

Alternativas
Q3971013 Engenharia Mecânica
        

Um resfriador evaporativo adiabático opera com fluxo de ar constante, de acordo com a figura precedente. A seguinte tabela apresenta dados da carta psicométrica referentes a pontos com uma temperatura constante de bulbo úmido do ar, de 21 °C.


        A próxima tabela apresenta dados da carta para um valor constante de 28 °C da temperatura de bulbo seco do ar. Os dados das tabelas foram obtidos para a mesma pressão em que se encontra o resfriador. A temperatura da água é a mesma da temperatura do ar na entrada do resfriador.

Com base nessas informações, julgue o item a seguir. 


Caso o dispositivo seja melhorado para ampliar a área e o tempo de contato entre o ar e a água, mantidas as mesmas condições na entrada, a redução de temperatura do ar não poderá superar 7 °C.

Alternativas
Q3971012 Engenharia Mecânica
        

Um resfriador evaporativo adiabático opera com fluxo de ar constante, de acordo com a figura precedente. A seguinte tabela apresenta dados da carta psicométrica referentes a pontos com uma temperatura constante de bulbo úmido do ar, de 21 °C.


        A próxima tabela apresenta dados da carta para um valor constante de 28 °C da temperatura de bulbo seco do ar. Os dados das tabelas foram obtidos para a mesma pressão em que se encontra o resfriador. A temperatura da água é a mesma da temperatura do ar na entrada do resfriador.

Com base nessas informações, julgue o item a seguir. 


Suponha que as condições do ar na entrada do resfriador mudassem para a temperatura de 30 °C e a umidade relativa de 45% e se mantivesse a condição de saída com umidade de 80%. Nesse caso, a temperatura do ar na saída do resfriador seria inferior a 25 °C. 

Alternativas
Q3969016 Engenharia Mecânica

Uma caldeira aquatubular opera em regime permanente, produzindo vapor superaquecido para uma turbina a vapor. A caldeira possui economizador, evaporador e superaquecedor, e apresenta incrustação progressiva nos tubos do evaporador. Considerando os efeitos termoenergéticos e operacionais decorrentes dessa incrustação, considere as afirmativas a seguir:


I. A incrustação tende a aumentar o coeficiente global de transferência de calor, reduzindo a taxa de geração de vapor.

II. A incrustação reduz a transferência de calor no evaporador, obrigando a elevar a temperatura da parede dos tubos, aumentando o risco de falha por fluência.

III. A incrustação não afeta a eficiência térmica da caldeira, desde que a temperatura do vapor superaquecido seja mantida constante.


É(São) correta(s) a(s) afirmativa(s)

Alternativas
Q3969015 Engenharia Mecânica

Em relação às caldeiras e aos seus equipamentos auxiliares para geração de vapor, analise as afirmativas seguintes:


I. Em uma caldeira flamotubular (fogotubular), os gases de combustão circulam por dentro dos tubos, enquanto a água a ser vaporizada ocupa o espaço do costado. Esse tipo de caldeira é preferível para aplicações de altíssima pressão e grande capacidade de vazão.

II. O superaquecedor é um equipamento destinado a elevar a temperatura do vapor saturado, promovendo simultaneamente aumento significativo de pressão, sendo, por isso, instalado em regiões de menor temperatura da caldeira, a fim de reduzir gradientes térmicos e esforços mecânicos.

III. O uso de um economizador em uma planta de geração de vapor tem como objetivo principal pré-aquecer a água de alimentação da caldeira, utilizando o calor residual dos gases de exaustão, aumentando, assim, a eficiência térmica global da caldeira.


É(São) correta(s) a(s) afirmativa(s)

Alternativas
Respostas
21: C
22: C
23: D
24: B
25: C
26: C
27: E
28: C
29: E
30: E
31: C
32: C
33: E
34: C
35: E
36: C
37: C
38: C
39: B
40: C