Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q3918459 Engenharia Mecânica
 Uma parede plana possui condutividade térmica k = 0,8 W/m·K, espessura 0,10 m e está submetida a uma diferença de temperatura de 40 K. Qual é o fluxo de calor por unidade de área? 
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Q3918455 Engenharia Mecânica
Sabendo que a vazão mássica de um aparelho de ar-condicionado é de 1,2 kg/s e que o sistema tem um efeito refrigerante no evaporador de 15 kJ/kg, qual é a potência do evaporador?
Alternativas
Q3918454 Engenharia Mecânica
Em sistemas de ar-condicionado do tipo expansão direta (DX), o evaporador é principalmente caracterizado por: 
Alternativas
Q3915607 Engenharia Mecânica
O motor a combustão interna de pistão que funciona segundo o ciclo Diesel (4 tempos) apresenta, durante o funcionamento, quatro fases. São essas 4 fases:
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Q3915370 Engenharia Mecânica
O arrefecimento veicular serve para controlar a quantidade de:
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Q3896634 Engenharia Mecânica
O processo de oxicorte convencional baseia-se na oxidação localizada e rápida de um metal em alta temperatura por meio de um jato de oxigênio de alta pureza.

Para que esse processo seja tecnicamente exequível, autossustentado e resulte em uma separação efetiva do material, é indispensável que:
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Q3896631 Engenharia Mecânica
Em um trocador de calor contracorrente ideal (área infinita), sabe-se que a taxa de capacidade calorífica do fluido frio (Cf) é menor que a do fluido quente (Cq).

Segundo o método Efetividade-NTU, a condição física que define a transferência máxima de calor (qmax) ocorre quando:
Alternativas
Q3896630 Engenharia Mecânica
Dados de uma turbina a gás adiabática (operando em regime permanente e com fluido com composição constante) indicam que a entropia específica do fluido diminui ao passar pelo equipamento (ssai < sentra).

Assinale a alternativa que indica a avaliação técnica correta para esse caso.
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Q3896619 Engenharia Mecânica
Uma superfície dissipa calor para um ambiente onde o ar e as vizinhanças estão à mesma temperatura. Medições indicam que o fluxo de calor por radiação é o triplo do fluxo por convecção.

Se Rconv é a resistência térmica considerando apenas a convecção, determine a resistência equivalente (Req) entre superfície e o ambiente.
Alternativas
Q3896618 Engenharia Mecânica

Considere a condução unidimensional em regime permanente em uma parede plana (espessura de 50 mm) de um forno. Na superfície externa, o calor é dissipado para o ar (coeficiente de troca de calor por convecção de 20 W/m²K). A queda de temperatura na parede é o dobro da diferença de temperatura entre a superfície externa e o ar.


Se a convecção corresponde a 90% do fluxo de calor total vindo da parede, determine a condutividade térmica da parede, em W/mK.

Alternativas
Q3896615 Engenharia Mecânica
Um tanque rígido contém Nitrogênio (gás ideal) a 600 kPa (absoluta) e 127°C. Uma válvula é aberta até que o volume específico do gás aumente em 25% e a temperatura final estabilize em 102°C.

Determine a pressão final de equilíbrio.
Alternativas
Q3896610 Engenharia Mecânica
Comparando um Ciclo Rankine Regenerativo Ideal a um Simples, operando sob as mesmas pressões e temperatura máxima, assinale a causa termodinâmica correta para a maior eficiência térmica do ciclo regenerativo.
Alternativas
Q3883371 Engenharia Mecânica
Uma unidade de refrigeração funciona por meio do ciclo Carnot, como ilustrado na figura abaixo, em que os pontos 1, 2, 3 e 4 se localizam, respectivamente, após o evaporador, após o compressor, após o condensador e após o motor. A vazão do líquido refrigerante é de 2 kg/s.

Imagem associada para resolução da questão


As entalpias nos pontos 1, 2, 3 e 4 foram retiradas de tabelas referentes ao fluido refrigerante e são: h1 = 340 kJ/kg, h2 = 365 kJ/kg, h3 = 235 kJ/kg, h4 = 230 kJ/kg.
Dessa forma, o coeficiente de eficácia do ciclo (COP) vale
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Q3883368 Engenharia Mecânica
Uma turbina a vapor opera em regime permanente, recebendo vapor d’água com vazão de 2,5 kg/s. A entalpia do vapor na entrada da turbina vale 3200 kJ/kg, e na saída, 2400 kJ/kg.
Se a eficiência geral da turbina é de 80%, a sua potência efetiva vale
Alternativas
Q3883360 Engenharia Mecânica
Em uma instalação industrial, um fluido é resfriado fazendo-o passar por um tubo no qual incide, perpendicularmente, um fluxo de ar com velocidade 5 m/s e temperatura 20 oC (a figura abaixo representa uma vista 2D do processo). O tubo tem comprimento de 50 cm e diâmetro externo 20 mm. Em regime permanente, a temperatura externa do tubo é constante e igual a 120 oC. 


Imagem associada para resolução da questão

Estimando que o processo de resfriamento retire 60 W de calor do fluido, é correto afirmar que o coeficiente de troca de calor por convecção vale 
Alternativas
Q3883359 Engenharia Mecânica
Um reservatório fechado, com volume 60 litros, está cheio de ar pressurizado (assumir que a massa do ar pressurizado vale 100 gramas), a 26,85oC, quando o sistema recebe 7000 J de calor.
Assumindo que o calor específico a volume constante do ar vale 700 J/kg.K e que a constante dos gases para o ar vale 300 J/kg.K, a pressão final no reservatório será de
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Q3881584 Engenharia Mecânica
A Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado (ASHRAE - American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), desenvolve normas técnicas, pesquisas e educação para promover o bem-estar humano através de tecnologias sustentáveis para o ambiente construído, focando em aquecimento, ventilação, ar-condicionado e refrigeração descreve o método para calcular a carga térmica quando se deseja projetar um sistema de ar-condicionado e ventilação mecânica.

Em relação aos cálculos das cargas térmicas, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3881582 Engenharia Mecânica
O ciclo de refrigeração por compressão de vapor é um processo termodinâmico que usa um fluido refrigerante em um sistema fechado para absorver calor de um local e liberá-lo em outro, utilizando quatro componentes principais: compressor, condensador, válvula de expansão e evaporador. 


Imagem associada para resolução da questão

Com base no esquema simplificado de um ciclo simples de refrigeração, avalie as afirmativas a seguir

I. O refrigerante entra no compressor como líquido aquecido a baixa pressão.
II. O vapor é descarregado do compressor e entra no condensador como vapor numa pressão elevada, onde a condensação do refrigerante é obtida pela transferência de calor para a água de refrigeração ou para o meio.
III. O refrigerante deixa o condensador, como líquido, a uma pressão elevada. Sua pressão é reduzida ao escoar pela válvula de expansão, resultando numa evaporação instantânea de parte do líquido.
IV. No final do ciclo, líquido restante, agora a alta pressão, é vaporizado no evaporador. Esta vaporização é o resultado da transferência de calor do espaço que está sendo refrigerado para o fluido refrigerante. Após esta operação o líquido retorna para o compressor.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q3881576 Engenharia Mecânica
Um técnico responsável pela instalação de sistema de ventilação, mede as dimensões da sala, pressão e temperatura e obtém, respectivamente, 6 m x 10 m x 6 m, 100 kN/m2 e temperatura a 298,0 K. A constante específica do gás é de 0,3 kN m/kg K

A massa de ar, em kg, contida nessa sala é de 
Alternativas
Q3881575 Engenharia Mecânica
A carga térmica por condução é um componente fundamental no cálculo da carga térmica total de um edifício, sendo essencial para o dimensionamento correto de sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado.
Em relação a carga térmica por condução em parede, telhados e vidros, avalie as afirmativas a seguir

I. A carga térmica por condução através de paredes, telhados e vidros pode ser descrita como Qj = Aj x CLTD, onde Qj, Aj denotam, respectivamente, carga térmica por condução de calor e a área através da superfície j. O subscrito j pode ser paredes, telhados e vidros. O CLTD representa a diferença de temperatura ajustada entre o ambiente externo e interno.
II. Para paredes e telhados, o método CLTD considera apenas a diferença de temperatura do ar interno e externo.
III. Para vidros, a equação básica é a mesma, mas os valores de CLTD são tabelados para condições específicas e devem ser corrigidos se as condições de projeto (temperatura interna e temperatura média diária externa) forem diferentes das condições base da tabela específica. O ganho de calor solar através do vidro é calculado separadamente, utilizando o fator de ganho de calor solar e o fator de sombreamento.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Respostas
61: E
62: B
63: D
64: D
65: C
66: E
67: D
68: B
69: A
70: D
71: A
72: A
73: C
74: C
75: A
76: A
77: A
78: C
79: D
80: A