Questões da Prova CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro Mecânico - Júnior

O mapa de desempenho abaixo corresponde a um compressor centrífugo de pequeno porte e de um único estágio, utilizado para comprimir o ar associado a motores. O eixo vertical indica a relação de compressão e o horizontal indica a vazão mássica aspirada. As linhas inclinadas correspondem à rotação e as pontilhadas correspondem à eficiência isentrópica. Com base nas características desse tipo de compressor, analise as afirmativas que se seguem.



I - Esse compressor deve operar com uma rotação relativamente alta para apresentar um bom rendimento adiabático e, por causa disso, quando utilizado na compressão de ar em motores de combustão interna, ele é mais adequado para funcionar conectado a uma turbina do que acionado pelo próprio motor.

II - As curvas características mostradas no mapa podem ser utilizadas para a determinação do ponto de operação desse compressor para qualquer tipo de gás, desde que conhecidas a vazão mássica de aspiração e a relação de compressão, uma vez que as curvas independem da natureza do gás aspirado.

III - Considerando-se que esse compressor opere em um sistema sob uma dada relação de compressão e uma dada rotação, se uma manobra no processo reduzir a pressão de descarga sem que nenhuma outra perturbação ocorra, então a rotação será reduzida.

Está correto o que se afirma em

No que se refere ao processo de transferência de calor por convecção, analise as afirmativas a seguir.

I - Apesar de serem corrosivos, metais líquidos são empregados em situações onde se deseja obter altas taxas de transferência de calor, sendo que, no caso de um escoamento laminar em uma placa plana para a situação de convecção forçada, pode-se demonstrar que, para os casos envolvendo números de Prandtl muito baixos, o número de Nusselt local é função da raiz quadrada do número de Peclet.

II - O regime de convecção mista se refere a uma situação na qual tanto os efeitos de convecção livre e convecção forçada são relevantes e, nesse caso, o número de Grashof possui a mesma ordem de grandeza do quadrado do número de Reynolds.

III - Em várias situações de engenharia, deseja-se intensificar a transferência de calor em escoamentos internos, sendo que uma forma de se obter esse efeito é pela inserção de aletas longitudinais na superfície interna do tubo, o que acarreta um aumento da perda de carga.

Está correto o que se afirma em

Dentre os diagramas Pressão – Velocidade apresentados a seguir, aquele que corresponde a uma turbina a vapor com escalonamento de pressão (turbina Rateau) é

Em um ciclo de Rankine ideal, cujo rendimento é 40%, a entalpia específica na entrada e saída da caldeira valem, respectivamente, 200 kJ/kg e 2.600 kJ/kg. Utiliza-se uma circulação de água fria para promover a rejeição de calor no condensador e sabe-se que a vazão mássica do ciclo é 5% da vazão de arrefecimento. Com base nesses dados, o
aumento da temperatura da água de resfriamento, em °C, é

Em um ciclo Brayton ideal, a temperatura na entrada e na saída da turbina valem, respectivamente, 1.400 K e 700 K. Sabe-se, também, que a temperatura de admissão do ar no compressor é 300 K. Com base nesses dados e admitindo válida a abordagem de ar-padrão frio, a taxa de compressão e o rendimento do ciclo são iguais, respectivamente, a

Dado: Razão de calores específicos do ar:  1,4 ≅ √2