Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q461208 Engenharia Mecânica
Existem dois enunciados clássicos da segunda lei da termodinâmica. O enunciado de Clausius está relacionado com o
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Q461207 Engenharia Mecânica
A primeira lei da termodinâmica para uma mudança de estado num sistema estabelece que, quando um sistema passa por uma mudança de fase, a energia pode cruzar a fronteira
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Q461206 Engenharia Mecânica
O ar é uma mistura de gases de composição definida que pode ser tratada como uma substância pura, desde que haja apenas uma fase presente. Nesse caso, seu estado de saturação é determinado pela especificação de n propriedade(s) independente(s), na condição do ar permanecer na fase vapor.

O valor de n é
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Q460418 Engenharia Mecânica
Permutadores de calor casco-tubo são utilizados em diferentes aplicações industriais. Nesse tipo de permutador, a troca térmica é feita através de
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Q454087 Engenharia Mecânica
Uma bomba de deslocamento positivo possui um deslo- camento volumétrico de 1,2 L/rot.

Se o eixo da bomba gira a 1.000 rpm, a vazão volumétrica, em L/s, vale
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Q454083 Engenharia Mecânica
O coeficiente de desempenho (g) de um sistema que percorre um ciclo de bomba de calor, como o representado na Figura acima, em termos das energias Qentra e Qsai , é dado por
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Q454082 Engenharia Mecânica
A eficiência térmica (h) de um sistema que percorre um ciclo de potência, como o representado na Figura acima, em termos das energias Qentra e Qsai , é dada por
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Q453562 Engenharia Mecânica
Um ciclo padrão de ar diesel tem uma relação de compressão de 20. A cada ciclo, são transferidos 2.000 kJ/kg ao fluido de trabalho. A temperatura e a pressão no início do processo de compressão são de 15 o C e 0,1 Mpa, respectivamente.

Qual é o rendimento térmico desse ciclo se o trabalho líquido no ciclo é de 1.250 kJ/kg?
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Q453560 Engenharia Mecânica
A menor temperatura na qual o vapor desprendido pelo óleo, em presença do ar, inflama-se momentaneamente ao entrar em contato com uma chama, formando uma espécie de flash, é classificada como
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Q453516 Engenharia Mecânica
Uma barra uniforme de comprimento L, disposta horizontalmente, conduz calor de uma temperatura mais alta T2 para uma temperatura mais baixa T1 , sendo T2 a temperatura da extremidade esquerda da barra, em x = 0, e T1 a temperatura da extremidade direita, em x = L. As superfícies laterais da barra estão isoladas, de forma que sua temperatura varia apenas em função de x.

Na Figura acima, o perfil que representa o regime estacionário de temperatura, após um tempo suficientemente longo é o indicado por
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Q453515 Engenharia Mecânica
Com base na calorimetria, pode-se medir o calor específico de uma substância. Para tal, deve-se elevar a temperatura dessa substância, colocá-la em um calorímetro contendo água com massa ma e temperatura Ta conhecidas e depois medir a temperatura da combinação após o equilíbrio.

Aplicando-se o princípio da conservação de energia, e considerando-se que mx é a massa da substância, cx é seu calor específico, Tx é sua temperatura inicial, ca é o calor específico da água e T é a temperatura de equilíbrio final, tem-se para determinar o calor específico da substância cx a expressão
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Q452090 Engenharia Mecânica
Considere a condução de calor em regime permanente através de uma grande parede plana de espessura Δx e área A.

Pela lei de Fourier, a taxa de condução de calor, através da camada plana, é inversamente proporcional à(ao)
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Q452086 Engenharia Mecânica
Em um ciclo de geração de potência, o fluido de trabalho é bombeado de uma pressão baixa para uma pressão alta por uma bomba, acionada externamente. Já pressurizado, esse fluido entra em uma caldeira, onde é aquecido à pressão constante até se tornar vapor superaquecido. Em seguida, expande-se através de uma turbina, produzindo trabalho. Esse vapor entra, então, em um condensador, onde é resfriado até a condição de líquido saturado, retornando à bomba.

A descrição acima corresponde ao ciclo de
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Q452077 Engenharia Mecânica
A Figura abaixo ilustra o diagrama P-v de uma substância pura.

imagem-005.jpg
Os números 1, 2 e 3 indicam, respectivamente, regiões de
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Q444882 Engenharia Mecânica
O Ciclo de Otto, representado na figura abaixo, é um ciclo termodinâmico que idealiza o funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha.

imagem-006.jpg

De acordo com a figura, ocorre:
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Q433816 Engenharia Mecânica


                    Imagem associada para resolução da questão


Considerando a figura acima, que apresenta fatores de compressibilidade, Z, para diversos hidrocarbonetos em função das suas pressões e temperaturas reduzidas, PR e TR, respectivamente, julgue o  item  que se segue.


O maior desvio do comportamento de gás ideal ocorre na vizinhança do ponto crítico.

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Q433815 Engenharia Mecânica

                             Imagem associada para resolução da questão    

 Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

No balanço de energia proposto, o fator à direita considera a variação da energia interna durante o resfriamento do cilindro e pode ser expresso por ÉST = pVc dT/ dt  , em que p e c são a densidade e o calor específico do material, respectivamente, V é o volume do tarugo, e o termo dT/dt representa a variação da temperatura do lingote ao longo do tempo.
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Q433814 Engenharia Mecânica

                                 Imagem associada para resolução da questão

     Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.

Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 
Se o ar no interior do galpão encontrar-se em repouso,  ÉOUT  será influenciado pelo gradiente de densidade na camada limite formada em torno do cilindro e pelo campo gravitacional local.
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Q433813 Engenharia Mecânica

                                 Imagem associada para resolução da questão


Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.


Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 

Para facilitar a solução do problema apresentado, é possível analisá-lo utilizando-se o método da capacitância global, embora esse método produza resultados satisfatórios apenas quando o número de Biot assume valores bem superiores à unidade.

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Q433812 Engenharia Mecânica

                               Imagem associada para resolução da questão  

Um tarugo cilíndrico de certo material com 250 kg foi retirado de um forno a 300 oC e deixado para resfriar no interior de um galpão onde a temperatura do ar, T, era de 25 oC, enquanto as paredes internas encontravam-se a uma temperatura, TSUP, de 40 oC,como mostrado esquematicamente na figura acima. Um balanço de energia proposto para o volume de controle envolvendo o cilindro é  -ÉOUT = ÉST.


Considerando a influência dos mecanismos de transferência de calor sobre o balanço de energia proposto acima, assumindo que o cilindro se comporte como um corpo negro e desprezando a condução de calor no apoio do cilindro, julgue o  item  a seguir. 


Toda a energia que deixa o volume de controle, representada pelo termo ÉOUT , pode ser obtida pela aplicação direta da lei do resfriamento de Newton: ÉOUT = hAS(T - T-), em que h é o coeficiente convectivo de transferência de calor entre o cilindro e o ar, As e T são a área e a temperatura superficial do cilindro, respectivamente, T- e é a temperatura do ar no interior do galpão.
Alternativas
Respostas
941: D
942: E
943: B
944: C
945: D
946: C
947: A
948: D
949: B
950: B
951: D
952: C
953: A
954: D
955: C
956: C
957: C
958: C
959: E
960: E