Questões de Concurso
Sobre termodinâmica em engenharia mecânica
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Ar sob temperatura igual a 30 ºC escoa sobre uma placa de 1,5 m2 de área, mantida a 230 ºC. O coeficiente de transferência de calor vale 40 W/m2 ºC. Quanto vale a transferência de calor por convecção?
Oxigênio está contido num recipiente cujo volume inicial é igual a 0,5 l. A temperatura inicial do gás é de 75 ºC e sua pressão vale 1,4 MPa. O gás é expandido adiabaticamente até que o volume do recipiente seja 4 vezes o volume incial. A temperatura final do gás e o trabalho realizado pelo gás, respectivamente, são:
Dados: 41,4 = 7,0 e 40,4 = 1,74Considere neste problema que T representa a temperatura, P, a pressão, v, o volume específico, R, a constante do gás, e os subscritos r, p, i, f e c indicam reagentes, produtos, inicial, final e chama adiabática, respectivamente. Assumindo que reagentes e produtos de combustão são substâncias puras, a temperatura de chama adiabática Tc para um motor de propulsão aspirada pode ser calculada pela expressão:
A eficiência líquida ηL de um motor de propulsão aspirada hipersônico, seguindo o modelo de um ciclo fechado de Brayton, depende de dois parâmetros fundamentais: a eficiência térmica ηT e a capacidade de conversão da energia disponível na reação química em energia cinética ηC. Esta relação é dada pela seguinte fórmula:
Um modelo clássico de ciclo termodinâmico fechado muito aplicado a motores de propulsão aspirada é conhecido como ciclo de Brayton. Uma das vantagens que ele possui é o fato de ele ser capaz de representar turbojets, ramjets e scramjets. Contudo, algumas condições precisam ser respeitadas para que este modelo seja considerado válido.
Qual das hipóteses mencionadas a seguir torna inválido o uso desse ciclo?Com relação às propriedades (velocidade, u, massa específica, ρ, temperatura estática, T, e entropia, s) da região 2 em relação à região 3, pode-se afirmar que:
Uma pedra de gelo sujeita à temperatura de 270 K foi descongelada pelo contato com uma massa de 20 kg de vapor saturado na temperatura de 400 K. Verificou-se que o título deste vapor foi reduzido em 5% devido à troca de calor com a massa de gelo. Considerando que a troca de calor entre dois corpos é irreversível, conclui-se que este processo é acompanhado de uma variação de entropia.
Sabendo que o calor específico de condensação do vapor é 540 kcal/kg, pode-se calcular a variação total de entropia neste processo, que vale:As temperaturas nas superfícies do compartimento dos passageiros e posto de comando não podem ser superiores a 45 °C, medidas a uma distância radial de 50 mm das superfícies, nos pontos mais críticos das seguintes regiões:
As corrugações presentes nas placas de pasteurizadores a placas reduzem a turbulência no líquido, o que, junto com a alta velocidade provocada pelo bombeamento, provoca o aumento da espessura da camada limite, gerando altos coeficientes de troca térmica.
A taxa de evaporação de água é determinada tanto pela taxa de transferência de calor no interior do alimento quanto pela taxa de transferência de massa de vapor do alimento.
Em comparação com os branqueadores a água quente, os branqueadores a vapor proporcionam menores perdas de nutrientes por lixiviação e maior eficiência de energia.
Na evaporação e na destilação, a separação de componentes específicos é obtida aproveitando-se diferenças na pressão de vapor desses componentes, sendo o frio usado para retirar um ou mais componentes do alimento.
Julgue o item abaixo à luz dos conceitos da psicrometria.
A temperatura de orvalho é a temperatura da água no
equipamento de ar condicionado que produzirá ar saturado na
saída sob essa mesma temperatura.
Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.
É impossível que um inventor construa um dispositivo que faça
o calor fluir de um corpo frio para um corpo quente, pois isso
violaria a segunda lei da termodinâmica, embora não violasse
a primeira lei.
Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.
Sob condições ideais, todo o calor gerado pela queima do
combustível em um motor de combustão interna é convertido
em trabalho mecânico.
Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.
Entre os três processos esquematizados nos diagramas PV (pressão versus volume) mostrados abaixo, referentes à compressão, do estado inicial i para o estado final f, exercida por um pistão sobre um gás contido em um cilindro, é correto afirmar que, no processo b, é realizado o maior trabalho.
Em um ciclo Otto ideal, ocorrem quatro processos reversíveis. O processo 1-2, indicado em ambos os diagramas p-v, representa a compressão isentrópica do fluido de trabalho. A área da região no diagrama p-v, abaixo da linha 1-2, que representa esse processo, fornece o trabalho líquido produzido pelo motor Otto.
O diagrama A representa os processos para o ciclo de Otto. Ao ser usado na mesma taxa de compressão de um ciclo Diesel, o ciclo Otto apresenta rendimento térmico menor que o do ciclo Diesel.
O rendimento térmico do ciclo mostrado é dado pela razão entre a potência produzida na turbina e a energia térmica consumida na caldeira.
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