Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

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Q1660357 Engenharia Mecânica

O aproveitamento da energia química contida nas moléculas dos combustíveis é feito em dispositivos termomecânicos, que transformam o calor gerado em potência mecânica e(ou) elétrica. Esses processos baseiam-se no princípio termodinâmico de ciclos, que operam entre fontes a diferentes temperaturas, produzindo energia quando trabalham no sentido da temperatura mais alta para a mais baixa. A esse respeito, julgue o item subsequente.


A melhoria do desempenho das máquinas térmicas é restringida pelos mecanismos práticos para reduzir as irreversibilidades internas e externas dos ciclos de geração de força.

Alternativas
Ano: 2010 Banca: FUNDATEC Órgão: CEEERS
Q1207309 Engenharia Mecânica
O material isolante que, além de quimicamente inerte, possui excelente rigidez e constante dielétrica, apresenta baixas perdas dielétricas e tem a melhor tolerância ao calor, pois não funde, é:  
Alternativas
Q569187 Engenharia Mecânica

Com respeito a trocadores de calor, analise as afirmativas a seguir:

I. Um trocador de calor se caracteriza por transferir calor de um fluido para o outro, sob temperaturas diferentes, podendo ou não ser misturados, com intuito de arrefecer ou aquecer um determinado fluido.

II. Os trocadores de calor são projetados para maximizar a área de superfície da parede entre os dois fluidos, enquanto minimiza a resistência ao fluxo do fluido através do trocador com intuito de aumentar eficiência.

III. As aletas são usadas em toda área da tubulação para aumentar a troca de calor, construídas em materiais de excelente condutibilidade térmica e acarretam em um aumento drástico da pressão de entrada e saída.

IV. Em trocadores de calor contracorrente os fluidos entram no trocador em lados opostos, é mais eficiente, e os fluidos fluem aproximadamente perpendiculares entre si através do trocador.

Assinale:

Alternativas
Q569186 Engenharia Mecânica
Uma barra livre de alumínio está em uma temperatura inicial de 300 K e muda-se para 330 K. Sabe-se que as propriedades do alumínio são: o módulo de elasticidade 70 GPa, o coeficiente de Poisson 0,3, coeficiente de dilatação térmica linear 24.10-6 °C, tensão de escoamento 50 MPa e tensão de ruptura 220 MPa.

Pede-se determinar a deformação e a tensão longitudinais, respectivamente.
Alternativas
Q536472 Engenharia Mecânica
O projeto da nova sede de uma corporação financeira prevê o uso do gás natural como principal insumo energético, adotando-se, para tal, um sistema de cogeração com chillers por absorção. Em relação à configuração desse sistema, julgue o item subsequente.
Na configuração do referido sistema de cogeração, é correto utilizar motores de combustão acoplados a geradores, para suprir a demanda de energia elétrica, e caldeiras de recuperação, para o acionamento dos chillers por absorção.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.
Alternativas
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.

Alternativas
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?
Alternativas
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?

Alternativas
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
Alternativas
Respostas
1301: C
1302: E
1303: D
1304: C
1305: C
1306: C
1307: E
1308: C
1309: E
1310: E
1311: E
1312: E
1313: C
1314: C
1315: C
1316: E
1317: C
1318: C
1319: C
1320: E