Questões de Concurso
Sobre transferência de calor (condução, convecção e radiação) em engenharia mecânica
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Identifique abaixo as afirmativas verdadeiras (V) e as falsas (F) sobre caldeiras e geradores de vapor.
( ) Caldeira é um trocador de calor complexo que produz vapor d’água sob pressão igual à atmosférica, a partir da energia de um combustível e de um elemento comburente (ar).
( ) Geradores de vapor fogotubulares utilizam água dentro dos tubos que são cercados por vapor e promovem a conversão da água do estado líquido para o gasoso.
( ) Os sistemas de caldeiras aquatubulares são mais versáteis e seguros, mas apresentam menor área de absorção de calor e, consequentemente, menor capacidade de vaporização.
( ) Incrustações agem como isolantes térmicos e, portanto, provocam redução na eficiência das caldeiras, sendo necessário queimar maior quantidade de combustível para produzir a mesma quantidade de vapor que produziria se estivesse limpa.
Assinale a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo.
Considerando os modos de transferência de calor apresentados, é CORRETO afirmar:
De acordo com a igualdade de Clausius, é CORRETO afirmar:
Dado:
A densidade do vapor vale 0,627 kg/m3
A coluna da esquerda apresenta os números adimensionais aplicados em processos de transferência de calor e de escoamento de fluidos e a da direita, sua característica ou aplicação em virtude do fenômeno físico. Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda.
1- Número de Prandtl
2- Coeficiente de resistência de Darcy-Weisbach
3- Número de Biot
4- Número de Rayleigh
( ) Oferece o regime de escoamento da convecção natural, pois representa a relação entre as forças de campo de empuxo com as forças viscosas.
( ) Faz uma relação entre a transferência de calor por condução do corpo imerso em um fluido e a transferência de calor convectiva na superfície desse corpo.
( ) É a razão da taxa de difusão viscosa pela taxa de difusão térmica.
( ) Parâmetro aplicado para determinação de perda de carga e depende do número de Reynolds e da rugosidade relativa.
Marque a sequência correta.
Para um tubo com raio de 5 cm e um fluido com condutividade térmica de 0,5 W m-1 K-1 , o coeficiente de transferência de calor convectiva entre o fluido e o tubo, em W m-2 K-1 , é
Um refrigerador doméstico com coeficiente de desempenho igual a 1,5 consome, em seu acionamento, 100 W, transferindo calor para o ambiente.
Qual a taxa de transferência de calor, em W, transferida para o ambiente?
No estudo da Convecção, é usual aplicar a Análise Dimensional, de modo que um experimento eficiente seja bem realizado para o modelo e que os seus resultados possam ser úteis para o protótipo. Após a sequência de passos, a situação mais geral envolve a seguinte expressão:
Nu = f (Re, Gr, Pr)
Nessa relação, Nu é o número de Nusselt, Re é o número de Reynolds, Gr é o número de Grashof, e Pr é o número de Prandtl. Considere dois experimentos, M (modelo) e P (protótipo).
Para se obter o número de Nusselt (Nu) para o protótipo,
a partir do mesmo número para o modelo, conclui-se que
Considere o calor trocado em regime permanente entre dois ambientes separados por uma parede de espessura L e condutividade térmica k.
Tendo em vista o calor trocado entre os dois ambientes, a(o)
Relacione os processos de transferência de calor a seguir com suas respectivas características.
1. Convecção
2. Radiação
3. Condução
( ) processo de transferência por ondas eletromagnéticas, que ocorre independentemente do meio.
( ) processo executado pelo escoamento de um fluido, que atua como transportador de energia.
( ) processo onde há um gradiente de temperatura em um meio estacionário, sólido ou fluido.
Assinale a opção que indica a relação correta na ordem
apresentada.
Com relação a princípios e conceitos da termodinâmica, julgue o item a seguir.
Em uma turbina a vapor entra vapor superaquecido a 700 K
através de um duto de 100 mm de diâmetro, a uma vazão de
1m3
/s e 3 MPa (u = 2970 kJ/kg, h = 3280 kJ/kg, v =0,103
m3
/kg) e sai como vapor saturado a 450 K ((u = 2582
kJ/kg, h = 2775 kJ/kg, v =0,20 m3
/kg), através de um duto do
mesmo tamanho do duto de entrada. Negligenciando
eventuais perdas de energia cinética e potencial e assumindo
que não há perdas de calor, pode-se afirmar que para estes
parâmetros o trabalho gerado pela turbina por kg de vapor é
maior que 500 kJ/kg e a potência total gerada pela turbina é
menos que 5 MW.
Com relação a princípios e conceitos da termodinâmica, julgue o item a seguir.
Se um sistema térmico opera com uma fonte de calor a 350
°C e um dissipador a 30 °C com uma eficiência térmica de
55 % da eficiência térmica do ciclo de Carnot para as
mesmas temperaturas, então, para estas condições, a
eficiência térmica do sistema é inferior a 30 %.
Um resfriamento adequado do compressor reduz a sua potência de acionamento.
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