Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q526645 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram, esquematicamente, os componentes básicos de um sistema para geração de potência utilizando uma turbina a vapor, e o ciclo termodinâmico ideal dessa turbina em um diagrama temperatura-entropia (T-s). Considerando essas informações e as figuras, julgue o próximo item. 


O componente representado por A corresponde à turbina a vapor usada no ciclo que realiza o processo IV-I, indicado no diagrama T-s pelo processo 3-4. 


Alternativas
Q526644 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram, esquematicamente, os componentes básicos de um sistema para geração de potência utilizando uma turbina a vapor, e o ciclo termodinâmico ideal dessa turbina em um diagrama temperatura-entropia (T-s). Considerando essas informações e as figuras, julgue o próximo item. 


O ciclo representado é denominado ciclo de Rankine  e envolve processos ideais. O processo 1-2-2', no diagrama T-s, representa o aumento de temperatura devido ao aquecimento do fluido na caldeira. Esse processo de aquecimento na caldeira corresponde à mudança de estado entre os pontos I e II do esquema, em que o componente B representa a caldeira. O ciclo opera com rejeição de calor que ocorre no componente D, que representa o condensador. 


Alternativas
Q474908 Engenharia Mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o  item  seguinte.

Esses ciclos resultam de simplificações que consistem em admitir a operação dos ciclos motores Otto e Diesel como uma sequência de processos ideais. Entre outras simplificações, assume-se uma quantidade fixa de ar modelado como gás ideal, enquanto o processo de combustão é representado por uma transferência de calor de uma fonte externa simbolizada, nas figuras I e II, pelo processo 1-2
Alternativas
Q474907 Engenharia Mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o  item  seguinte.

Os diagramas pressão versus volume representados nas figuras I e II ilustram, respectivamente, ciclos motores padrão a ar Otto e Diesel.
Alternativas
Q474906 Engenharia Mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o  item  seguinte.

Assumindo-se ciclos Diesel e Otto com a mesma taxa de compressão, o rendimento, expresso pela razão entre o calor transferido ao ciclo e o trabalho produzido, será maior para o ciclo Otto que para o ciclo Diesel.
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Q474905 Engenharia Mecânica
A termodinâmica pode ser definida como a ciência que estuda a energia nas suas diferentes formas: térmica, mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética e nuclear. Acerca das diferentes formas de energia, julgue o  item  que se segue.

As energias cinética e potencial são formas familiares de energia mecânica que, por definição, permitem uma conversão direta e completa para trabalho mecânico. Para a interação na forma de trabalho mecânico entre um sistema e suas vizinhanças, é suficiente identificar a ocorrência de uma força agindo na fronteira do sistema.
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Q474904 Engenharia Mecânica
A termodinâmica pode ser definida como a ciência que estuda a energia nas suas diferentes formas: térmica, mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética e nuclear. Acerca das diferentes formas de energia, julgue o  item  que se segue. 

As formas macroscópicas de energia são aquelas que o sistema possui como um todo, em relação a alguma referência externa, como, por exemplo, as energias cinética e potencial. As formas microscópicas de energia, por sua vez, são aquelas relacionadas à estrutura molecular do sistema e ao grau de atividade molecular e independem de referenciais externos. A soma de todas as formas microscópicas de energia é denominada energia interna do sistema.
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Q474903 Engenharia Mecânica
A termodinâmica pode ser definida como a ciência que estuda a energia nas suas diferentes formas: térmica, mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética e nuclear. Acerca das diferentes formas de energia, julgue o  item  que se segue.

Calor e trabalho são duas formas de energia possíveis, pelas quais a energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado. A quantidade de calor de um corpo depende de sua temperatura.
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Q474902 Engenharia Mecânica
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A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.

Com base nas informações acima, julgue o  item  que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.

As efetividades do preaquecedor e do aquecedor são iguais a 30% e 75%, respectivamente.
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Q474901 Engenharia Mecânica
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A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.

Com base nas informações acima, julgue o  item  que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.

O sistema de aquecimento é incapaz de atingir a temperatura mínima da água requerida pelo processo.
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Q445939 Engenharia Mecânica
Considere uma ponte de deflexão que possui, inicialmente, todos os ramos iguais a 100 Ω, com sensor de temperatura igual a R= Ro[1 + α( T - To ) ] de um novo em R1 Com o valor de R = 150 Ω temperatura correspondente é de 127 oC. A temperatura de referência T0 é de 0 oC. A tensão de entrada ou de alimentação da ponte é de 6 V.

Se a temperatura de R1 é alterada de tal forma que a saída da ponte é 1 V, a temperatura do sensor é

Alternativas
Q445924 Engenharia Mecânica
0 compressor centrífugo de uma turbina a gás recebe o gás do ambiente onde a pressão é de 1 bar e a temperatura é 300 K. Na saída do compressor a pressão é de 4 bar, a temperatura é 480 K e a velocidade do gás é de 100 m.s-1.A vazão do gás é 15 kg.s-1.

Presumindo um processo adiabático, presumindo que a constante R do gás e o seus calores específicos sejam constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1.K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, respectivamente, assinale a alternativa que indica a potência necessária para acionar o compressor.
Alternativas
Q445923 Engenharia Mecânica
Um cilindro provido de pistão apresenta volume inicial de 0,2 m3 e contém nitrogênio a 100 kPa a 25°C. Comprime-se o nitrogênio, movimentando o pistão, até que a pressão seja 1 MPa e com temperatura de 175°C. Durante esse processo, o calor é transferido do nitrogênio e o trabalho realizado sobre o nitrogênio é de 20 kJ.

Presumindo que a constante R do nitrogênio e o seus calores específicos sejam, respectivamente, constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1 a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, assinale a alternativa que indica calor transferido nesse processo.
Alternativas
Q445922 Engenharia Mecânica
Com base nas Leis da Termodinâmica Clássica, analise as afirmativas a seguir.

I. A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que, durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica do trabalho.

II. As propriedades extensivas são dependentes da massa do sistema, portanto a energia interna e entalpia são consideradas como propriedades extensivas.

III. Em um processo isoentrópico, em cada área discreta de escoamento na superfície de controle, o fluxo de massa e seu estado não variam com o tempo.

Assinale:
Alternativas
Q445921 Engenharia Mecânica
A respeito da termodinâmica clássica, analise as afirmativas a seguir:

I. O comportamento d’água durante a sua solidificação aumenta o volume específico.

II. O trabalho realizado por um processo politrópico, que apresenta uma relação funcional especial entre a pressão p e o volume V, ou seja, o produto p.Vn é constante, onde o expoente n varia entre – ∞ e + ∞, é dado pela diferença do produto pV nos estados final e inicial divido por 1 – n.

III. O calor é uma forma de transferência de energia, por meio da fronteira de um sistema numa dada temperatura, a outro sistema, numa temperatura igual.

Assinale:
Alternativas
Q445919 Engenharia Mecânica
O ar entra no compressor de um ciclo padrão a ar de Brayton fechado, a 0,1 MPa e 25°C. A pressão na saída do compressor é de 1,0 MPa e a temperatura máxima no ciclo é 1400o C.

Sabendo-se que ar atua como gás perfeito no compressor com calor específico constante igual a 1,0035 kJ.kg–1.K–1obtido a 300K e a razão dos calores específicos a pressão constante e a volume constante é igual a 1,4, determine o trabalho no compressor.

Lema: 10 0,286 = 1,93197, 10 0.4 = 2,61189, 10 0,76 =5,7544, 10 3,5 =3162,278. log10 298 = 2,4742 , log10 300 = 2,4771, log10 288 = 2,4594.
Alternativas
Q445909 Engenharia Mecânica
A parede externa de uma casa é composta por uma camada de 25 cm de espessura de tijolo comum e uma camada de gesso. A taxa de transferência de calor por unidade de área é 40 W.m–2 , já a face externa da parede se encontra a 40 °C e a face interna à 20°C. Presume-se que a condutividade térmica, em Wm–1 K–1 , do tijolo é 0,7 e a do gesso 0,5.

Assim, assinale a alternativa que determina a espessura de gesso.
Alternativas
Q427575 Engenharia Mecânica
Trocadores ou permutadores de calor são equipamentos em que dois fluidos com temperaturas diferentes trocam de temperatura através de uma interface metálica. Com relação aos tipos de trocadores de calor, julgue o  item  que se segue.

Para valores idênticos de temperaturas de entrada e saída das correntes e mesmo valor do coeficiente global de transferência de calor local, a configuração de um trocador de calor em paralelo é mais eficiente que a configuração em contracorrente, pois requer uma área menor para trocar calor a uma taxa fixa.
Alternativas
Q427574 Engenharia Mecânica
Trocadores ou permutadores de calor são equipamentos em que dois fluidos com temperaturas diferentes trocam de temperatura através de uma interface metálica. Com relação aos tipos de trocadores de calor, julgue o  item  que se segue.

A finalidade da colocação de chicanas no lado do casco nos trocadores de calor do tipo casco e tubo é dar suporte aos tubos contra flexão e vibração e guiar o fluido do casco através do feixe de tubos, o que aumenta a convecção forçada sobre os tubos.
Alternativas
Q427573 Engenharia Mecânica
Considerando que, em um regime estacionário, as temperaturas superficiais interna e externa de uma janela de vidro, medindo 1 m × 3 m e 5 mm de espessura, sejam 15 °C e 5 °C,em um regime estacionário, respectivamente, e que a condutividade do vidro seja igual a 1,4 W/m, julgue o  item  seguinte.

A perda de calor dessa janela depende apenas da diferença das temperaturas das superfícies interna e externa do vidro.
Alternativas
Respostas
1061: C
1062: E
1063: E
1064: C
1065: C
1066: E
1067: C
1068: E
1069: E
1070: E
1071: D
1072: D
1073: A
1074: D
1075: A
1076: C
1077: C
1078: E
1079: C
1080: C