Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q4157378 Engenharia Mecânica
Considerando a teoria sobre as ciências térmicas, assinale a opção correta. 
Alternativas
Q4157355 Engenharia Mecânica
Sobre os ciclos motores, assinale a opção correta. 
Alternativas
Q4157353 Engenharia Mecânica

Considere a carta psicrométrica representada na figura abaixo.

Captura_de tela 2026-07-06 073741.jpg (275×212)

Legenda:


BU - Temperatura de bulbo úmido


BS - Temperatura de bulbo seco


UR - Umidade relativa



Assinale a opção que apresenta a afirmação correta acerca dos processos sofridos pela mistura de ar e vapor d'água.

Alternativas
Q4157352 Engenharia Mecânica
O estudo de ciclos termodinâmicos é de extrema importância para aplicações de engenharia, como no projeto e dimensionamento de sistemas de refrigeração е aquecimento. Sobre esse contexto, assinale a opção correta.
Alternativas
Q4157344 Engenharia Mecânica
Acerca da teoria e dos fundamentos de trocadores de calor, assinale a opção correta.
Alternativas
Q4157342 Engenharia Mecânica
Assinale a opção que apresenta a potência elétrica consumida por um refrigerador doméstico por compressão mecânica de vapor, em W, que rejeita 600 W para o ambiente externo se o coeficiente de desempenho vale 0,5.
Alternativas
Q4157341 Engenharia Mecânica
Uma parede em contato com reator nuclear tem 10 m de espessura e condutividade térmica de 200 W/(m.K). О perfil de temperatura é quadrático e tem as seguintes medições de temperatura em função da posição ao longo da espessura, conforme tabela abaixo.
Imagem associada para resolução da questão
Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta o módulo do fluxo de calor que passa pela posição x = 10 m da parede, em kW/m².
Alternativas
Q4157340 Engenharia Mecânica
Assinale a opção correta sobre as características de equipamentos de produção de vapor.
Alternativas
Q4157333 Engenharia Mecânica
Considerando a teoria sobre ciclos de refrigeração por compressão mecânica a vapor, assinale a opção correta.
Alternativas
Q4090006 Engenharia Mecânica
A equipe de manutenção de uma universidade realiza testes no grupo gerador de emergência do hospital universitário, que opera com um motor de Ciclo Diesel de quatro tempos. Do ponto de vista da termodinâmica, assinale a alternativa que define corretamente a principal característica que diferencia o Ciclo Diesel Ideal do Ciclo Otto Ideal.
Alternativas
Q4090005 Engenharia Mecânica
O engenheiro responsável pela central de água gelada de uma universidade analisa o desempenho termodinâmico de um chiller que opera segundo o ciclo padrão de refrigeração por compressão de vapor. Buscando aumentar o Coeficiente de Performance (COP) do sistema sem alterar as pressões de evaporação e condensação, o engenheiro avalia o impacto do sub-resfriamento do líquido na saída do condensador e do superaquecimento do vapor na saída do evaporador. Com base na Termodinâmica Aplicada, assinale a alternativa correta em relação aos efeitos dessas modificações no ciclo. 
Alternativas
Q4084273 Engenharia Mecânica

Em relação a bombas industriais, compressores e turbinas, julgue o item subsecutivo.


Em uma turbina a vapor, a produção de trabalho é oriunda da expansão, no interior da turbina, do vapor produzido nas caldeiras, posteriormente direcionado para a turbina.

Alternativas
Q4084095 Engenharia Mecânica
        No contexto tecnológico do século XVIII — a era de ouro da primeira Revolução Industrial —, a fornalha era o "coração" energético de uma máquina térmica. Ela era o componente no qual ocorria a conversão de energia química (do combustível) em energia térmica (calor), a qual era posteriormente utilizada em processos internos, sendo convertida parcialmente em trabalho mecânico.

        Nas máquinas de Newcomen, a fornalha era uma câmara de combustão projetada para alimentar a caldeira. Esta, por sua vez, consistia em um grande recipiente construído com o objetivo de permitir a troca de calor entre a fornalha e a água em seu interior, produzindo geralmente vapor sob altas pressões — o que permite compará-la a uma grande panela de pressão.

         Suponha que uma fornalha produza uma potência térmica máxima de 40 kW e que 25% deste total sejam transferidos para 2 toneladas de água no interior de uma caldeira, inicialmente a 27 °C. Considerando que todas as trocas de calor da caldeira ocorram apenas com a fornalha, adote o calor específico da água como 4 J∙g−1 ∙°C−1 , o calor latente de vaporização da água como 2.160 J/g, a constante de Stefan-Boltzmann como 5,7 × 10−8 W/m2 e o comprimento da onda eletromagnética correspondente à cor vermelha como 700 nm. 

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.


A potência total emitida por irradiação em um radiador térmico de emissividade unitária com área superficial de 1 m2 e mantido em equilíbrio térmico à temperatura de 1.000 K excede em mais de 40% a potência térmica máxima disponibilizada pela fornalha.

Alternativas
Q4084094 Engenharia Mecânica
        No contexto tecnológico do século XVIII — a era de ouro da primeira Revolução Industrial —, a fornalha era o "coração" energético de uma máquina térmica. Ela era o componente no qual ocorria a conversão de energia química (do combustível) em energia térmica (calor), a qual era posteriormente utilizada em processos internos, sendo convertida parcialmente em trabalho mecânico.

        Nas máquinas de Newcomen, a fornalha era uma câmara de combustão projetada para alimentar a caldeira. Esta, por sua vez, consistia em um grande recipiente construído com o objetivo de permitir a troca de calor entre a fornalha e a água em seu interior, produzindo geralmente vapor sob altas pressões — o que permite compará-la a uma grande panela de pressão.

         Suponha que uma fornalha produza uma potência térmica máxima de 40 kW e que 25% deste total sejam transferidos para 2 toneladas de água no interior de uma caldeira, inicialmente a 27 °C. Considerando que todas as trocas de calor da caldeira ocorram apenas com a fornalha, adote o calor específico da água como 4 J∙g−1 ∙°C−1 , o calor latente de vaporização da água como 2.160 J/g, a constante de Stefan-Boltzmann como 5,7 × 10−8 W/m2 e o comprimento da onda eletromagnética correspondente à cor vermelha como 700 nm. 

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.


Em uma caldeira cujas paredes são formadas por múltiplas camadas uniformes, planas e paralelas, compostas por materiais distintos, uma vez estabelecido o regime estacionário, as potências térmicas conduzidas através de cada camada apresentarão o mesmo valor.

Alternativas
Q4084092 Engenharia Mecânica
        No contexto tecnológico do século XVIII — a era de ouro da primeira Revolução Industrial —, a fornalha era o "coração" energético de uma máquina térmica. Ela era o componente no qual ocorria a conversão de energia química (do combustível) em energia térmica (calor), a qual era posteriormente utilizada em processos internos, sendo convertida parcialmente em trabalho mecânico.

        Nas máquinas de Newcomen, a fornalha era uma câmara de combustão projetada para alimentar a caldeira. Esta, por sua vez, consistia em um grande recipiente construído com o objetivo de permitir a troca de calor entre a fornalha e a água em seu interior, produzindo geralmente vapor sob altas pressões — o que permite compará-la a uma grande panela de pressão.

         Suponha que uma fornalha produza uma potência térmica máxima de 40 kW e que 25% deste total sejam transferidos para 2 toneladas de água no interior de uma caldeira, inicialmente a 27 °C. Considerando que todas as trocas de calor da caldeira ocorram apenas com a fornalha, adote o calor específico da água como 4 J∙g−1 ∙°C−1 , o calor latente de vaporização da água como 2.160 J/g, a constante de Stefan-Boltzmann como 5,7 × 10−8 W/m2 e o comprimento da onda eletromagnética correspondente à cor vermelha como 700 nm. 

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.


A radiação térmica emitida pela caldeira poderia ser detectada por um observador em suas proximidades, ainda que o sistema estivesse no vácuo, pois a irradiação propagada na transferência de calor prescinde de um meio material.

Alternativas
Q4084090 Engenharia Mecânica
        Thomas Newcomen (1664-1729), de Devon, sudoeste da Inglaterra, foi um fabricante e comerciante de ferro que fornecia produtos para minas locais. Ele projetou uma máquina térmica que utilizava um pistão e uma viga móvel em seu funcionamento. O vapor era condensado abaixo do pistão, com água fria injetada dentro do cilindro, criando-se um vácuo parcial. Dessa forma, a pressão atmosférica empurrava o pistão para baixo dentro do cilindro. O cilindro era ligado a uma grande alavanca, e em uma das extremidades desta se pendurava a haste que bombeava a água, conforme ilustrado na figura a seguir. Acredita-se que Newcomen tenha produzido um ou mais motores experimentais antes da instalação do primeiro, em 1712, em uma mina de carvão. Esses motores eram máquinas grandes, com cerca de 10 m de altura, em uma casa de máquinas com a caldeira montada sob o cilindro. O primeiro motor instalado elevou água a 50 m.


Ney Rogério Rezende, História das máquinas térmicas e o desenvolvimento
das leis da termodinâmica. Rio de Janeiro, v. 1, 2021, p. 15.
Internet:<https://educapes.capes.gov.br> (com adaptações).

A partir das informações do texto precedente, e considerando que a densidade da água seja 1.000 kg/m3 , que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 e que a pressão atmosférica ao nível do mar seja 1 atm (105 Pa), julgue o item a seguir.


Se a máquina de Newcomen fosse uma máquina térmica ideal, funcionando em um ciclo de Carnot, seu rendimento seria o máximo possível, ou seja, igual a 100%. 

Alternativas
Q4084086 Engenharia Mecânica
        Thomas Newcomen (1664-1729), de Devon, sudoeste da Inglaterra, foi um fabricante e comerciante de ferro que fornecia produtos para minas locais. Ele projetou uma máquina térmica que utilizava um pistão e uma viga móvel em seu funcionamento. O vapor era condensado abaixo do pistão, com água fria injetada dentro do cilindro, criando-se um vácuo parcial. Dessa forma, a pressão atmosférica empurrava o pistão para baixo dentro do cilindro. O cilindro era ligado a uma grande alavanca, e em uma das extremidades desta se pendurava a haste que bombeava a água, conforme ilustrado na figura a seguir. Acredita-se que Newcomen tenha produzido um ou mais motores experimentais antes da instalação do primeiro, em 1712, em uma mina de carvão. Esses motores eram máquinas grandes, com cerca de 10 m de altura, em uma casa de máquinas com a caldeira montada sob o cilindro. O primeiro motor instalado elevou água a 50 m.


Ney Rogério Rezende, História das máquinas térmicas e o desenvolvimento
das leis da termodinâmica. Rio de Janeiro, v. 1, 2021, p. 15.
Internet:<https://educapes.capes.gov.br> (com adaptações).

A partir das informações do texto precedente, e considerando que a densidade da água seja 1.000 kg/m3 , que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s2 e que a pressão atmosférica ao nível do mar seja 1 atm (105 Pa), julgue o item a seguir.


No processo de resfriamento e condensação de vapor descrito no texto, a forma predominante de transferência de calor no vapor se dá por convecção.

Alternativas
Q4083850 Engenharia Mecânica

Considerando princípios de funcionamento e operação de bombas, julgue o item subsecutivo.


A compressão politrópica representa um processo intermediário entre isotérmico e adiabático.

Alternativas
Q4083124 Engenharia Mecânica

Acerca dos processos de transferência de calor, julgue o item a seguir.


A convecção térmica ocorre devido ao movimento de massas de fluidos, como líquidos e gases.

Alternativas
Q4083122 Engenharia Mecânica

Acerca dos processos de transferência de calor, julgue o item a seguir.


Condução térmica é o processo de transferência de calor que ocorre apenas no vácuo.

Alternativas
Respostas
41: C
42: C
43: C
44: E
45: C
46: D
47: E
48: E
49: A
50: D
51: C
52: C
53: C
54: C
55: C
56: E
57: C
58: C
59: C
60: E