Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q2176003 Engenharia Mecânica
Considere como sistema um gás contido em um dado cilindro. Nesse sistema, o volume inicial é 0,04 m3 . Ao remover uma dada carga do êmbolo de vedação desse cilindro, o gás sofre expansão de 0,06 m3 do seu volume inicial. Considere que a pressão (p) é uma variável em função do volume (v), conforme a equação p = 200v, sendo a pressão em kPa. A partir dessas considerações, o trabalho realizado pelo sistema durante esse processo será de:
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Q2175987 Engenharia Mecânica
A reação eutetóide é um importante ponto no diagrama de fase. No ponto eutetóide:
Alternativas
Q2175978 Engenharia Mecânica
Considerando o resfriamento lento, o ponto eutético da liga ferro-carbono é:
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168276 Engenharia Mecânica
Uma caldeira de vapor queima gás natural com poder calorífico inferior de 44 MJ/m3 . O ar e o gás natural entram no queimador na condição padrão de referência (25 °C, 100 kPa). Essa caldeira deve produzir vapor saturado seco na vazão mássica de 1 kg/s. A água líquida entra na caldeira com entalpia de 137 kJ/kg. O vapor saturado seco deixa a caldeira com entalpia de 2.725 kJ/kg. Com base nos dados fornecidos, se a caldeira deve produzir vapor saturado durante 14 horas contínuas de operação em regime permanente por dia e ela tem uma eficiência térmica (ou rendimento térmico), baseada no poder calorífico inferior do combustível, estimada em 84%, o consumo total diário de gás natural é aproximadamente:
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168275 Engenharia Mecânica
Uma peça metálica possui massa de 150 g. A peça é feita de aço inoxidável com calor específico 500 J/(kg.°C) e está na temperatura ambiente de 25 °C. Então, uma tocha de oxiacetileno é aplicada sobre a peça, que atinge a temperatura homogênea de 400 °C após 1,5 min. Assumindo que a transferência de calor para o ambiente seja nula, a taxa média de transferência de calor da tocha para a peça foi aproximadamente:
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168273 Engenharia Mecânica
Duas placas de aço finas com a mesma área superficial são colocadas lado a lado e expostas ao sol. Dessa forma, ambas recebem a mesma irradiação solar. A superfície exposta ao sol de uma das placas é pintada com tinta preta com emissividade de radiação 0,98. A superfície exposta ao sol da outra placa é pintada com tinta branca com emissividade de radiação 0,2. Assuma que ambas as superfícies pintadas se comportem como opacas, difusas e cinzas e estejam limpas. Em condições de regime permanente, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas. 
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168269 Engenharia Mecânica
A parede lateral de um forno de tratamento térmico é plana, com área de 4 m2 e espessura de 0,2 m. A parede é feita de tijolos refratários com condutividade térmica de 0,8 W/(m.°C). A superfície interna da parede está na temperatura de 800 °C. A superfície externa troca calor por convecção com o ambiente externo a 25 °C e coeficiente de convecção médio de 100 W/(m2 .°C). Considerando que o forno opere em regime permanente, a taxa de transferência de calor através dessa parede para o ambiente externo é aproximadamente:
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Q2165503 Engenharia Mecânica
Uma parede composta por alvenaria, argamassa, gesso e enchimento de poliuretano é ilustrada abaixo. Imagem associada para resolução da questão

A temperatura da face interna da parede (argamassa e do gesso) é 21,2 °C. A temperatura da face externa da parede (argamassa e do gesso) é 5,0 °C. Dados: altura da fileira de tijolos 1,00 m; a de gesso 2,00 m; a espessura da placa de gesso é 12,5 mm; a da argamassa 10,0 mm e a de tijolo 15 cm. As condutividades térmicas são respectivamente: Tijolo 0,80 W/m K; gesso 0,50 W/m K; argamassa 0,65 W/m K; Poliuretano 0,03625 W/m K. Nessas condições, a taxa de calor por unidade de comprimento de parede que atravessa o trecho constituído por gesso e poliuretano é, em W,
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Q2114669 Engenharia Mecânica
Com relação aos sistemas termomecânicos, julgue o item que se segue. 
Admitindo-que a figura seguinte representa um ciclo Rankine com razão mássica de 1,5 kg/s, é correto afirmar que o trabalho realizado pela turbina é inferior a 4.500 kW.
Imagem associada para resolução da questão
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Q2114653 Engenharia Mecânica
Em relação à termodinâmica e à transferência de calor, julgue o próximo item. 
A entropia é uma função de estado que obedece ao princípio de minimização, ou seja, em um estado de equilíbrio termodinâmico e satisfeitas as restrições impostas ao sistema, a entropia será sempre a mínima possível. 
Alternativas
Q2114652 Engenharia Mecânica
Em relação à termodinâmica e à transferência de calor, julgue o próximo item. 
Sistemas termodinâmicos fora do equilíbrio tendem a caminhar irreversivelmente para o estado de equilíbrio; e o aumento de entropia indicará o sentido espontâneo do processo.
Alternativas
Q2096710 Engenharia Mecânica
Analise as seguintes assertivas sobre Termodinâmica:
I. O primeiro princípio da Termodinâmica descreve a relação entre a quantidade de calor transferido para o sistema e a variação da sua entalpia.
II. O segundo princípio da Termodinâmica estabelece que à medida que a temperatura de um sistema se aproxima da temperatura absoluta zero, sua entropia se aproxima de um valor máximo.
III. O terceiro princípio da Termodinâmica afirma que a eficiência de uma máquina térmica é sempre menor que 100% e que a quantidade de calor transferido de um corpo a uma temperatura mais alta para um corpo a uma temperatura mais baixa é menor do que a quantidade de trabalho realizado pelo sistema.
Quais estão corretas?
Alternativas
Q2087689 Engenharia Mecânica
“Para que o motor não superaqueça, ou seja, ‘não ferva’, é necessário um sistema que limite sua temperatura a um nível seguro. O sistema de _______________ é o responsável pela troca de calor do motor com o meio _______________, regulando sua temperatura de trabalho. O calor é transmitido ao fluido de arrefecimento que circula no bloco e ______________ do motor e, posteriormente, dissipado para o ambiente ao passar pelo _______________.” Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior.
Alternativas
Q2086252 Engenharia Mecânica
A distribuição de temperaturas através de uma parede plana em um processo de condução de calor em regime permanente está representada na imagem. A condutividade térmica da parede é 0,5 Wm-1K -1 e a taxa de transferência de energia por condução através de 2,4 m² de área de parede é 0,1 kW: 
Imagem associada para resolução da questão

Se a diferença de temperatura entre os lados da parede é de 75° C, qual é a espessura da parede (em metros)? 
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Q2086250 Engenharia Mecânica
Fluido refrigerante é admitido em um compressor operando em regime permanente com vazão mássica de 2,5 kg/s. O compressor perde calor para a vizinhança a uma taxa de transferência 35 kW. As variações das energias potencial e cinética entre a entrada e a saída do compressor podem ser desprezadas. Considerando que a entalpia é igual a 570 kJ/kg na entrada e 685 kJ/kg na saída, qual a potência do compressor (em kW)? 
Alternativas
Q2080004 Engenharia Mecânica
Uma sala de controle com parede de 10 cm de espessura é mantida a 295 K, enquanto seu lado externo pode chegar à temperatura de 310 K. Considere que a condutividade térmica da parede é 0,5 W/(mK) e que o coeficiente de transferência de calor do ar do ambiente externo é 20 W/(m²K). Qual o fluxo de calor que atravessa a parede?
Alternativas
Q2080002 Engenharia Mecânica
Na instalação de caldeiras, o projeto quase sempre apresenta a opção do ciclo Rankine como o ciclo ideal para a instalação térmica de vapor. As razões são:
É mais fácil condensar completamente o vapor e trabalhar somente com líquido na bomba, como no ciclo de Rankine. Envolve o superaquecimento do vapor. No ciclo de Rankine, o vapor é superaquecido à pressão constante. Assim, o ciclo de Rankine é o ciclo ideal que pode ser aproximado na prática. Os seguintes processos compreendem o ciclo Rankine, EXCETO: 
Alternativas
Q2080001 Engenharia Mecânica

Observe as três representações gráficas, representando três ciclos térmicos:


Imagem associada para resolução da questão


Assinale a respectiva ordem dos ciclos térmicos representados anteriormente.

Alternativas
Q2080000 Engenharia Mecânica
Considerando um ambiente como o prédio do MP, onde há grande circulação de pessoas e nem sempre a ventilação é adequada e eficiente, a temperatura local pode atingir níveis consideráveis como desconfortáveis. Seguindo essas possibilidades considera-se o uso do ar condicionado sendo sua função técnica básica retirar a carga térmica que é levada até o ambiente de várias modalidades. De acordo com a afirmativa exposta, das formas de calor relacionadas, NÃO representa um aumento da carga térmica para o ambiente do tribunal:
Alternativas
Q2079999 Engenharia Mecânica
Considere um projeto de instalação de uma caldeira. Como sistema de segurança, a falta de energia devido a colapso do sistema público, irá impulsionar uma turbina para gerar energia para todo o prédio. No entanto, ao definir a potência final, verificou-se que ela não suportaria dar carga energética suficiente para toda a infraestrutura exigida. O ideal seria que fosse aumentada a eficiência dessa máquina térmica, como solução mais adequada e de custo mais racional:
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A principal solução que o engenheiro mecânico deverá fazer para melhorar essa eficiência energética é:
Alternativas
Respostas
521: D
522: A
523: A
524: E
525: B
526: C
527: A
528: A
529: C
530: E
531: C
532: A
533: E
534: B
535: D
536: A
537: A
538: B
539: C
540: B