Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q536435 Engenharia Mecânica


Considere uma tubulação cilíndrica que conduz determinado fluido a uma temperatura Ti, superior à temperatura do ambiente, T. O sistema térmico utilizado e esquematizado acima é constituído de camadas sucessivas de materiais isolantes distintos, aplicadas ao redor da tubulação. Nessas condições, e levando em conta a teoria de condução e convecção de calor, julgue o seguinte item.

O número de Nusselt pode ser interpretado como um gradiente adimensional de temperatura na superfície sobre a qual ocorre o escoamento e, quando determinado, fornece o coeficiente de troca de calor por convecção.
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Q536434 Engenharia Mecânica


Considere uma tubulação cilíndrica que conduz determinado fluido a uma temperatura Ti, superior à temperatura do ambiente, T. O sistema térmico utilizado e esquematizado acima é constituído de camadas sucessivas de materiais isolantes distintos, aplicadas ao redor da tubulação. Nessas condições, e levando em conta a teoria de condução e convecção de calor, julgue o seguinte item.

O fluxo de calor, medido em W/m2, é o mesmo através de todas as camadas de isolante.
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Q536433 Engenharia Mecânica


Considere uma tubulação cilíndrica que conduz determinado fluido a uma temperatura Ti, superior à temperatura do ambiente, T. O sistema térmico utilizado e esquematizado acima é constituído de camadas sucessivas de materiais isolantes distintos, aplicadas ao redor da tubulação. Nessas condições, e levando em conta a teoria de condução e convecção de calor, julgue o seguinte item.

A resistência térmica associada à convecção na última camada de isolamento é tanto menor quanto maior for o raio externo do conjunto.
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Q536432 Engenharia Mecânica


Considere uma tubulação cilíndrica que conduz determinado fluido a uma temperatura Ti, superior à temperatura do ambiente, T. O sistema térmico utilizado e esquematizado acima é constituído de camadas sucessivas de materiais isolantes distintos, aplicadas ao redor da tubulação. Nessas condições, e levando em conta a teoria de condução e convecção de calor, julgue o seguinte item.

Em uma analogia do presente sistema térmico com circuitos elétricos, é correto afirmar que as camadas de material isolante são resistências térmicas ligadas em paralelo.
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Q536431 Engenharia Mecânica


Considere uma tubulação cilíndrica que conduz determinado fluido a uma temperatura Ti, superior à temperatura do ambiente, T. O sistema térmico utilizado e esquematizado acima é constituído de camadas sucessivas de materiais isolantes distintos, aplicadas ao redor da tubulação. Nessas condições, e levando em conta a teoria de condução e convecção de calor, julgue o seguinte item.

A adição de camadas de isolante sempre favorece a manutenção da temperatura do fluido que escoa pela tubulação.
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Q536430 Engenharia Mecânica


Considere uma tubulação cilíndrica que conduz determinado fluido a uma temperatura Ti, superior à temperatura do ambiente, T. O sistema térmico utilizado e esquematizado acima é constituído de camadas sucessivas de materiais isolantes distintos, aplicadas ao redor da tubulação. Nessas condições, e levando em conta a teoria de condução e convecção de calor, julgue o seguinte item.

Considerando que não há geração interna de calor, a distribuição de temperatura ao longo de uma linha radial na segunda camada de isolante é linear.
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Q536424 Engenharia Mecânica


Dois sistemas formados por conjuntos cilindro-êmbolo A e B de mesmo volume são preenchidos com ar. Sobre os êmbolos de cada conjunto há pesos iguais, e cada um desses sistemas está em equilíbrio. O estado inicial do ar é o mesmo quando os pesos são removidos, de forma que os sistemas expandem até um novo estado de equilíbrio, como ilustra a figura acima. Suponha que, no cilindro A, ocorra um processo adiabático e reversível e, no cilindro B, um processo isotérmico quase-estático. Ao final dos processos de expansão, as pressões nos cilindros A e B são iguais. O atrito entre os êmbolos e as paredes dos cilindros é desprezível e não há variações de energia cinética e potencial nesses sistemas. Considere que, em ambas situações, o ar se comporte como um gás perfeito com calor específico constante e que a razão entre o calor específico a pressão constante e o calor específico a volume constante do ar seja igual a 1,4. Nessas condições, julgue o item que se segue.
O trabalho realizado contra o meio é maior no processo ocorrido em A do que no processo ocorrido em B.
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Q536423 Engenharia Mecânica


Dois sistemas formados por conjuntos cilindro-êmbolo A e B de mesmo volume são preenchidos com ar. Sobre os êmbolos de cada conjunto há pesos iguais, e cada um desses sistemas está em equilíbrio. O estado inicial do ar é o mesmo quando os pesos são removidos, de forma que os sistemas expandem até um novo estado de equilíbrio, como ilustra a figura acima. Suponha que, no cilindro A, ocorra um processo adiabático e reversível e, no cilindro B, um processo isotérmico quase-estático. Ao final dos processos de expansão, as pressões nos cilindros A e B são iguais. O atrito entre os êmbolos e as paredes dos cilindros é desprezível e não há variações de energia cinética e potencial nesses sistemas. Considere que, em ambas situações, o ar se comporte como um gás perfeito com calor específico constante e que a razão entre o calor específico a pressão constante e o calor específico a volume constante do ar seja igual a 1,4. Nessas condições, julgue o item que se segue.
Para que ocorra o processo descrito para o cilindro B, é necessário transferir calor para o ar dentro do cilindro.
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Q536422 Engenharia Mecânica


Dois sistemas formados por conjuntos cilindro-êmbolo A e B de mesmo volume são preenchidos com ar. Sobre os êmbolos de cada conjunto há pesos iguais, e cada um desses sistemas está em equilíbrio. O estado inicial do ar é o mesmo quando os pesos são removidos, de forma que os sistemas expandem até um novo estado de equilíbrio, como ilustra a figura acima. Suponha que, no cilindro A, ocorra um processo adiabático e reversível e, no cilindro B, um processo isotérmico quase-estático. Ao final dos processos de expansão, as pressões nos cilindros A e B são iguais. O atrito entre os êmbolos e as paredes dos cilindros é desprezível e não há variações de energia cinética e potencial nesses sistemas. Considere que, em ambas situações, o ar se comporte como um gás perfeito com calor específico constante e que a razão entre o calor específico a pressão constante e o calor específico a volume constante do ar seja igual a 1,4. Nessas condições, julgue o item que se segue.
No processo ocorrido no cilindro A, a entropia do ar mantém-se constante.
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Q536417 Engenharia Mecânica


A figura acima representa um diagrama P × V da água pura incluindo apenas as fases líquido e vapor. Levando em conta as informações do gráfico e os conceitos relativos aos estados e propriedades das substâncias puras, julgue o item seguinte.
No ponto E, os estados de líquido saturado e vapor saturado confundem-se e não podem ser distinguidos um do outro.
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Q536416 Engenharia Mecânica


A figura acima representa um diagrama P × V da água pura incluindo apenas as fases líquido e vapor. Levando em conta as informações do gráfico e os conceitos relativos aos estados e propriedades das substâncias puras, julgue o item seguinte.
Conhecendo-se apenas a temperatura no ponto C, o estado termodinâmico da água neste ponto poderá ser completamente determinado.
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Q536415 Engenharia Mecânica


A figura acima representa um diagrama P × V da água pura incluindo apenas as fases líquido e vapor. Levando em conta as informações do gráfico e os conceitos relativos aos estados e propriedades das substâncias puras, julgue o item seguinte.
Se a pressão e a temperatura da água em um ponto qualquer situado entre B e C, excluindo-se os mesmos, forem conhecidas, então o estado termodinâmico da água neste ponto poderá ser completamente determinado.
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Q536414 Engenharia Mecânica


A figura acima representa um diagrama P × V da água pura incluindo apenas as fases líquido e vapor. Levando em conta as informações do gráfico e os conceitos relativos aos estados e propriedades das substâncias puras, julgue o item seguinte.
Determinada quantidade de água no estado termodinâmico referente ao ponto B está completamente na fase líquida.

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Q463635 Engenharia Mecânica
O diagrama pressão–volume de um gás em um conjunto cilindro-pistão que passa por um processo de expansão em quase-equilíbrio é apresentado a seguir, sabendo-se que o gás evolui de um estado inicial de equilíbrio 1 para um estado final de equilíbrio 2.

imagem-027.jpg

Com relação ao trabalho realizado pelo gás sobre o pistão durante a expansão, qual das afirmativas a seguir NÃO está correta?
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Q463633 Engenharia Mecânica
A figura apresentada a seguir é um esboço do diagrama de fases da água. Trata-se de uma projeção da superfície tridimensional p-v-T (pressão - volume específico - temperatura) sobre o plano pressão-temperatura.

imagem-026.jpg

Considerando-se as informações apresentadas e a análise da figura, qual das seguintes conclusões está INCORRETA?

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Q463629 Engenharia Mecânica
A equação da condução de calor em coordenadas cilíndricas, unidimensional, em regime transiente é dada por

imagem-017.jpg

onde r é a variável radial, T a temperatura, k a condutividade térmica do material, g a taxa de geração de energia por unidade de volume, ρ a massa específica do material, cρo calor específico do material e t o tempo.

A forma mais simplificada da equação anterior para o caso específico de condução de calor em estado estacionário sem geração de energia e k constante é
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Q463628 Engenharia Mecânica
Um engenheiro deseja calcular os coeficientes de película interno e externo à parede de um laboratório situado na França. Para isso, ele realiza algumas medidas, obtendo 14 °C para a temperatura da face interna da parede e -6 °C para a temperatura da face externa da parede. Nesse mesmo dia, ele verifica também as temperaturas interna e externa ao recinto, desenhando o esboço a seguir.

imagem-016.jpg

Após realizar os cálculos, considerando a condutividade térmica apresentada para o material da parede, o engenheiro obterá para os coeficientes de película interno e externo, respectivamente, em W/(m2 .°C),
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Q323140 Engenharia Mecânica

Para um determinado processo térmico, usa-se uma resistência para elevar em 25 o C a temperatura de 20 litros de água em 15 min. O equipamento é alimentado por uma rede monofásica de 100 V (eficazes). Sabe-se que:

Imagem associada para resolução da questão



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Q323139 Engenharia Mecânica
O Ciclo Padrão de Ar simplifica a análise termodinâmica dos ciclos de máquinas de combustão interna. No uso do Ciclo Padrão:

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Q187551 Engenharia Mecânica
Um engenheiro sabe que a distribuição de temperaturas ao longo de uma parede de 10 m2 de área e de 0,8 m de espessura, em certo instante, corresponde a T(x)=a+bx+cx2 . Sabe-se que a = 780 °C; b = -250 °C/m; c = -70 °C/m2 . Considerando-se que a condutividade térmica do material é dada por 30 W/(m.°C), a taxa de transferência de calor que entra na parede (x=0) é dada, em kW, por

Alternativas
Respostas
1261: C
1262: E
1263: C
1264: E
1265: E
1266: E
1267: E
1268: C
1269: C
1270: C
1271: C
1272: E
1273: C
1274: C
1275: C
1276: E
1277: A
1278: C
1279: D
1280: A