Questões de Concurso
Sobre termodinâmica em engenharia mecânica
Foram encontradas 1.440 questões
Ano: 2026
Banca:
Instituto Access
Órgão:
UNIPAMPA
Prova:
Instituto Access - 2026 - UNIPAMPA - Engenheiro: Área - Engenharia Mecânica |
Q3868256
Engenharia Mecânica
O método da Diferença de Temperatura Média
Logarítmica (DTML) e o método da Eficácia-Número de
Unidades de Transferência (NUT) são ferramentas
distintas para a análise de desempenho. Acerca do
assunto, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F,
para as falsas:
(__)A Eficácia ($\epsilon$) de um trocador de calor é a razão entre a taxa de transferência de calor real e a taxa máxima de transferência de calor possível.
(__)No método da Diferença de Temperatura Média Logarítmica, o fator de correção F é igual a um para trocadores de calor de escoamento em contracorrente puro.
(__)O Número de Unidades de Transferência (NUT) é uma medida adimensional do tamanho físico do trocador, sendo inversamente proporcional ao coeficiente global de transferência de calor.
(__)Para um trocador de calor de escoamento paralelo, a temperatura de saída do fluido frio nunca pode exceder a temperatura de saída do fluido quente.
Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo:
(__)A Eficácia ($\epsilon$) de um trocador de calor é a razão entre a taxa de transferência de calor real e a taxa máxima de transferência de calor possível.
(__)No método da Diferença de Temperatura Média Logarítmica, o fator de correção F é igual a um para trocadores de calor de escoamento em contracorrente puro.
(__)O Número de Unidades de Transferência (NUT) é uma medida adimensional do tamanho físico do trocador, sendo inversamente proporcional ao coeficiente global de transferência de calor.
(__)Para um trocador de calor de escoamento paralelo, a temperatura de saída do fluido frio nunca pode exceder a temperatura de saída do fluido quente.
Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo:
Ano: 2026
Banca:
Instituto Access
Órgão:
UNIPAMPA
Prova:
Instituto Access - 2026 - UNIPAMPA - Engenheiro: Área - Engenharia Mecânica |
Q3868247
Engenharia Mecânica
O fenômeno de radiação térmica em cavidades e
superfícies cinzas exige a aplicação de fatores de forma
e conceitos de radiosidade. Analise as afirmativas a
seguir:
I.A Radiosidade (J) representa a taxa total de radiação que deixa uma superfície por unidade de área, compreendendo as parcelas emitida e refletida.
II.O Poder Emissivo de um corpo negro é proporcional à quinta potência de sua temperatura absoluta, conforme descrito pela lei de Stefan-Boltzmann.
III.O Fator de Forma (F_ij) depende exclusivamente da orientação geométrica das superfícies envolvidas e não das propriedades de radiação das mesmas.
Está correto o que se afirma em:
I.A Radiosidade (J) representa a taxa total de radiação que deixa uma superfície por unidade de área, compreendendo as parcelas emitida e refletida.
II.O Poder Emissivo de um corpo negro é proporcional à quinta potência de sua temperatura absoluta, conforme descrito pela lei de Stefan-Boltzmann.
III.O Fator de Forma (F_ij) depende exclusivamente da orientação geométrica das superfícies envolvidas e não das propriedades de radiação das mesmas.
Está correto o que se afirma em:
Q3863788
Engenharia Mecânica
Um engenheiro de projeto está avaliando o desempenho
teórico (ideal) de uma turbina a gás do ciclo de Brayton. A
eficiência desse ciclo depende fundamentalmente da razão de pressão do compressor. Esse engenheiro considerou um modelo ideal de ciclo para representar o funcionamento de turbinas a gás, que operam com uma razão de
pressão igual a 128. O ar (considerado um gás ideal, com
razão entre os calores específicos, a pressão e o volume
constantes, de 1,4) entra no compressor a 300 K.
A eficiência térmica desse ciclo é
A eficiência térmica desse ciclo é
Q3863781
Engenharia Mecânica
Um engenheiro projeta a parede plana de um forno industrial com duas camadas X1
e X2
de refratários. A camada
X1
tem espessura de 0,05 m e condutividade térmica de
1,0 W/(m.K). A camada X2
tem espessura de 0,10 m e condutividade térmica de 0,5 W/(m.K). A temperatura da superfície externa da camada X1
(lado quente) é de 100 °C, e a
da superfície externa da camada X2
(lado frio) é de 20 °C.
A taxa de transferência de calor por unidade de área dessa parede composta, em W/m² , é
A taxa de transferência de calor por unidade de área dessa parede composta, em W/m² , é
Q3863780
Engenharia Mecânica
Um engenheiro está projetando um trocador de calor
(casco e tubos) para resfriar óleo de um motor industrial.
Para dimensionar a área de troca térmica necessária, ele
precisa primeiro calcular o Coeficiente Global de Transferência de Calor (U), que representa a resistência total à
transferência de calor. Nesse trocador, o calor passa por
duas etapas principais de convecção, sendo a primeira
a convecção interna, do fluido interno para a parede do
tubo, com coeficiente de 100 W/(m²
·K), e a segunda a
convecção externa, da parede do tubo para o óleo externo, com coeficiente de 50 W/(m²
·K).
Desprezando-se a resistência térmica da própria parede do tubo (condução) e qualquer efeito de sujeira (incrustação), o Coeficiente Global de Transferência de Calor (U) do trocador, em W/(m² ·K), é
Desprezando-se a resistência térmica da própria parede do tubo (condução) e qualquer efeito de sujeira (incrustação), o Coeficiente Global de Transferência de Calor (U) do trocador, em W/(m² ·K), é
Q3863778
Engenharia Mecânica
Um engenheiro de manutenção precisa especificar a capacidade máxima de um chiller (refrigerador industrial) de 5 kW para resfriar o fluido de corte de um centro de usinagem. O chiller deve operar no limite teórico (Ciclo de Carnot) entre a temperatura ambiente (fonte quente) e a temperatura do fluido (fonte fria). Para isso, o engenheiro considerou um ciclo de refrigeração ideal (Ciclo de Carnot) que opera entre uma fonte fria a -23,15 °C e uma fonte quente a 26,85 °C.
Se o refrigerador opera com uma potência de entrada de 5 kW, qual é a taxa máxima de remoção de calor que o equipamento pode fornecer ao ambiente frio, em kW?
Q3863777
Engenharia Mecânica
Um engenheiro projeta um atuador pneumático (sistema
pistão-cilindro) para uma linha de montagem. O sistema
deve realizar trabalho ao expandir o ar (gás ideal) para
empurrar uma peça. Durante a expansão, o sistema é
aquecido para manter a pressão constante. Para essa solução, adotou-se o modelo de um gás ideal contido em
um cilindro com pistão que sofre uma expansão isobárica
reversível a uma pressão constante de P = 200 kPa. O
volume inicial do gás é 0,5 m³
, e o final, 1,5 m³
. Durante
esse processo, o gás recebe Q = 350 kJ de calor.
Qual é a variação da energia interna do gás durante essa expansão, em kJ?
Qual é a variação da energia interna do gás durante essa expansão, em kJ?
Q3863776
Engenharia Mecânica
Um estudante de engenharia mecânica está aprendendo
os quatro processos fundamentais que compõem o ciclo
de uma usina termelétrica a vapor (Ciclo de Rankine):
bombeamento, aquecimento, expansão e condensação.
No ciclo de Rankine ideal, que modela o funcionamento de usinas termelétricas a vapor, o processo de compressão do fluido de trabalho (água) ocorre em qual equipamento e sob quais condições termodinâmicas?
No ciclo de Rankine ideal, que modela o funcionamento de usinas termelétricas a vapor, o processo de compressão do fluido de trabalho (água) ocorre em qual equipamento e sob quais condições termodinâmicas?
Q3863774
Engenharia Mecânica
Trocadores de Calor são equipamentos de uso industrial
para aquecer ou resfriar correntes de fluidos sem misturá-las. A esse respeito, considere as afirmações a seguir.
I - A diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente quente é sempre igual à diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente fria.
II - A diferença de Temperatura Média Logarítmica não pode ser substituída pela média aritmética entre as temperaturas envolvidas.
III - Nos trocadores de calor, a corrente quente é sempre utilizada na carcaça do trocador, enquanto a corrente fria é sempre utilizada dentro dos tubos.
Está correto APENAS o que se afirma em
I - A diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente quente é sempre igual à diferença de temperaturas entre a entrada e a saída da corrente fria.
II - A diferença de Temperatura Média Logarítmica não pode ser substituída pela média aritmética entre as temperaturas envolvidas.
III - Nos trocadores de calor, a corrente quente é sempre utilizada na carcaça do trocador, enquanto a corrente fria é sempre utilizada dentro dos tubos.
Está correto APENAS o que se afirma em
Q3863773
Engenharia Mecânica
Em um ciclo Brayton teórico, as seguintes informações
foram coletadas:
• Gás Perfeito, com cp = 1,0 kJ/(kg.K), constante;
• Entrada no compressor: temperatura de 300 K;
• Saída do compressor: temperatura de 550 K;
• Entrada da turbina: 1.400 K; e
• Saída da turbina: 700 K.
Com essas informações, a eficiência térmica do ciclo vale
• Gás Perfeito, com cp = 1,0 kJ/(kg.K), constante;
• Entrada no compressor: temperatura de 300 K;
• Saída do compressor: temperatura de 550 K;
• Entrada da turbina: 1.400 K; e
• Saída da turbina: 700 K.
Com essas informações, a eficiência térmica do ciclo vale
Q3863771
Engenharia Mecânica
Uma máquina térmica que segue o modelo de Carnot trabalha entre as temperaturas de 900 K (fonte quente) e
300 K (fonte fria). A fonte quente libera cerca de 1.200 kJ
de energia à substância de trabalho.
O trabalho líquido produzido pela citada máquina vale, em kJ,
O trabalho líquido produzido pela citada máquina vale, em kJ,
Q3863768
Engenharia Mecânica
Dois ambientes de temperaturas constantes estão separados por uma parede sólida cuja espessura é L e cujo
material tem condutividade térmica k. Essa parede será
substituída por outra parede que possui a mesma área
transversal e espessura igual a L/2 .
Para que a troca de calor entre os dois ambientes permaneça inalterada com relação à parede original, a condutividade térmica do material da nova parede deve ser
Para que a troca de calor entre os dois ambientes permaneça inalterada com relação à parede original, a condutividade térmica do material da nova parede deve ser
Q3863767
Engenharia Mecânica
Um pneu de automóvel é inicialmente inflado até a pressão manométrica de 200 kPa. A temperatura medida é
de 27 o
C, e a pressão atmosférica é de 100 kPa. Após ter
dirigido por 3 horas, a temperatura medida no pneu passa
a 45 o
C.
Desprezando-se eventuais variações de massa e de volume, a nova pressão manométrica no interior do pneu é, em kPa,
Desprezando-se eventuais variações de massa e de volume, a nova pressão manométrica no interior do pneu é, em kPa,
Q3863766
Engenharia Mecânica
A eficiência térmica de um ciclo Brayton teórico é estimada em 64%. Medições indicam que apenas o valor de 48% é alcançado.
Essa diferença pode ser justificada
Q3854557
Engenharia Mecânica
Um operador observa que, mantendo a pressão de operação, a
taxa de produção de vapor da caldeira caiu 12%.
A hipótese mais provável é
A hipótese mais provável é
Q3854556
Engenharia Mecânica
Um tanque recebe água a 100 °C sob pressão atmosférica. Após a
abertura de uma válvula de alívio, a água começa a ferver sem
mudança imediata de temperatura.
Durante a vaporização, a energia adicionada serve para
Durante a vaporização, a energia adicionada serve para
Q3854326
Engenharia Mecânica
Acerca dos conceitos de Termodinâmica, assinale a alternativa
incorreta.
Q3854324
Engenharia Mecânica
No estudo da condução de calor unidimensional e em regime
permanente, pelo perfil de temperaturas é possível saber quando
há e quando não há geração interna de energia. Além disso, ao se
considerar o estudo de paredes compostas, o perfil de
temperaturas também indica se há ou não resistência térmica de
contato entre as paredes, ou seja, o contato térmico entre duas
paredes não é perfeito.
A figura a seguir apresenta os perfis de temperatura para três paredes planas, A, B e C.
Analise as opções a seguir:
I. O contato térmico entre as paredes B e C é perfeito e na parede C não há geração de energia interna, enquanto nas paredes B e A há geração.
II. Entre as paredes B e C, o contato térmico é perfeito, mas entre as paredes A e B existe uma resistência térmica de contato.
III. Há geração de energia na parede C e o contato térmico entre as paredes B e C é perfeito, pois não há resistência térmica de contato entre elas.
IV. O contato térmico entre as paredes A e B não é perfeito e há geração de energia interna em ambas as paredes, A e B, o que é identificado pelo perfil linear de temperaturas.
Está correto o que se afirma em
A figura a seguir apresenta os perfis de temperatura para três paredes planas, A, B e C.
Analise as opções a seguir:
I. O contato térmico entre as paredes B e C é perfeito e na parede C não há geração de energia interna, enquanto nas paredes B e A há geração.
II. Entre as paredes B e C, o contato térmico é perfeito, mas entre as paredes A e B existe uma resistência térmica de contato.
III. Há geração de energia na parede C e o contato térmico entre as paredes B e C é perfeito, pois não há resistência térmica de contato entre elas.
IV. O contato térmico entre as paredes A e B não é perfeito e há geração de energia interna em ambas as paredes, A e B, o que é identificado pelo perfil linear de temperaturas.
Está correto o que se afirma em
Q3854323
Engenharia Mecânica
Em relação aos conceitos de Termodinâmica, analise os itens a
seguir:
I. Uma substância pura é aquela que tem a mesma composição química em toda a sua extensão. A água, o nitrogênio e o dióxido de carbono são exemplos de substâncias puras;
II. Uma substância pura está no estado de líquido sub-resfriado se ela se encontra em uma determinada temperatura e pressão nas quais qualquer adição de calor fará com que o líquido se converta em vapor;
III. Um vapor que está pronto para condensar é chamado de vapor saturado;
IV. Uma substância em que coexistem as fases líquida e vapor é chamada de mistura líquido-vapor saturada, e, nesses casos, deve-se calcular o título da mistura;
V. O título de uma mistura é obtido pela razão entre a massa do vapor e a massa total da mistura, e a partir do seu cálculo, para misturas líquido-vapor saturadas, são obtidas propriedades de volume específico, entalpia e energia interna, por exemplo.
Está correto o que se afirma em
I. Uma substância pura é aquela que tem a mesma composição química em toda a sua extensão. A água, o nitrogênio e o dióxido de carbono são exemplos de substâncias puras;
II. Uma substância pura está no estado de líquido sub-resfriado se ela se encontra em uma determinada temperatura e pressão nas quais qualquer adição de calor fará com que o líquido se converta em vapor;
III. Um vapor que está pronto para condensar é chamado de vapor saturado;
IV. Uma substância em que coexistem as fases líquida e vapor é chamada de mistura líquido-vapor saturada, e, nesses casos, deve-se calcular o título da mistura;
V. O título de uma mistura é obtido pela razão entre a massa do vapor e a massa total da mistura, e a partir do seu cálculo, para misturas líquido-vapor saturadas, são obtidas propriedades de volume específico, entalpia e energia interna, por exemplo.
Está correto o que se afirma em
Q3854322
Engenharia Mecânica
A respeito dos conceitos de transferência de calor, assinale a
alternativa incorreta.
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