Os ferros fundidos, pelas suas características peculiares, são materiais muito importantes para o engenheiro mecânico. Mesmo os tipos mais comuns e tradicionais encontram um grande campo de aplicação. Dentre esses tipos, destacam-se o ferro fundido cinzento, o ferro fundido branco, o ferro fundido nodular e o ferro maleável. Levando em consideração os diferentes tipos de ferro fundido, assinale a alternativa correta.

A deformação a frio, a formação de solução sólida, o controle do tamanho do grão e a formação de precipitados constituem mecanismos de endurecimento dos materiais metálicos, haja vista tais mecanismos exercerem relação com a movimentação das discordâncias. Levando em consideração os dados apresentados, assinale a alternativa correta.

Considere um ambiente de 200 m² (10 x 20 m) a ser climatizado. A densidade normatizada para a atividade exercida nesse local é de 10 pessoas por 100 m². Nesse ambiente, cada computador dissipa 400 W, e a densidade de pessoas é a máxima. Cada pessoa que ocupa o local dissipa 100 W, e todas utilizam um computador. A iluminação dissipa 10 W/m². A temperatura do ar externo é de 35 °C, enquanto o ambiente interno deve estar a 20 °C. O pé-direito dessa sala possui 3 metros de altura, e o número de trocas de ar com o exterior é de 08 ACH (air change per hour). O ar possui uma massa específica aproximada de 1 kg/m³. O calor específico do ar pode ser aproximado por 1000 J/kgK. Todas as paredes recebem insolação, com um acréscimo de insolação de 5 °C. O coeficiente global de transferência de calor pelas paredes e pela laje horizontal é de 15 W/m²K. No local há ainda uma geladeira que dissipa 300 W e 5 televisores que dissipam 40 W cada. Sabendo que 1 TR é 3,51685 kW, a capacidade do equipamento que deve ser instalado no sistema é de:

Cavitação é um fenômeno que ocorre na passagem do fluido de uma zona de baixa pressão, onde bolhas de vapor podem ser formadas, para uma zona de alta pressão, onde as bolhas de vapor implodem, arrancando material do rotor. Esse fenômeno pode ocorrer devido a problemas de montagem ou mesmo à falta de manutenção. A cavitação acarreta perda de rendimento, ruído, erosão e vibração, o que pode levar a máquina de fluxo à perda total ou ao colapso da instalação. Para que esse fenômeno de cavitação possa ser solucionado, são procedimentos necessários, EXCETO:

Considere um forno cujo ambiente interno deve ser mantido a 308 °C, com coeficiente de convecção natural de 10 W/m²K. A parede do forno possui uma área total de 5 m² e é composta por duas chapas metálicas de 10 mm de espessura, com condutividade térmica de 50 W/mK recheadas com um material isolante de 20 mm de espessura e condutividade térmica de 1 W/m²K. O ambiente externo está a uma temperatura de 20 °C, com um coeficiente convectivo forçado de 50 W/m²K. A transferência de calor por radiação pode ser desprezada. As expressões de calor utilizando o conceito fundamental de resistências térmicas, a lei de Fourier e a Lei do resfriamento de Newton são:

Assinale a alternativa que indica o calor transferido aproximado e a temperatura aproximada da parede externa.

Considere uma tubulação horizontal com área de 500 cm² de seção transversal interna, onde se deseja calibrar a pressão na garganta de um tubo de Venturi para medir uma vazão volumétrica de 0,5 m³/s de gasolina que escoa em seu interior a uma pressão de 200 kPa (antes do Venturi). A área na seção do Venturi é reduzida para 250 cm², região onde a pressão deve ser mensurada. A massa específica desse combustível é de 800 kg/m³, e as expressões de Bernoulli e da vazão são as seguintes:

Assinale a alternativa que indica a velocidade do fluido e a pressão, ambas na garganta do Venturi, em m/s e kPa, respectivamente:

Considere o ciclo termodinâmico de uma máquina frigorífica que opera em regime permanente e sem variações de energia cinética e potencial, cuja carga térmica que o evaporador deve retirar é de 10 kW. O fluido refrigerante entra no compressor adiabático com uma entalpia de 100 kJ/kg e 1 bar de pressão, e é comprimido a uma pressão de 10 bar e uma entalpia correspondente de 120 kJ/kg. O fluido é então condensado à pressão constante até o estado de líquido saturado, em que a entalpia específica cai para 50 kJ/kg. Após o condensador, o fluido passa por uma válvula de expansão isentálpica, que faz a pressão cair para a pressão do evaporador. Com base nessas informações, o coeficiente de performance do sistema frigorífico (β) é:

Uma máquina sobre sua estrutura de suporte é adequadamente modelada como um sistema mecânico linear com um grau de liberdade. Esse grau de liberdade corresponde à vibração vertical do sistema, que possui os seguintes parâmetros: massa m, constante de rigidez k e coeficiente de amortecimento viscoso c. O regime de amortecimento do sistema é subcrítico, sendo sua razão de amortecimento z aproximadamente igual a 0,005. Partindo de condições iniciais nulas, esse sistema passa a vibrar sob a ação de uma força harmônica vertical f(t), dada por f(t) = Fcos(w.t), em que F é a amplitude, w é a frequência e t é a variável independente tempo. Para que a força transmitida à base rígida do sistema seja menor que a força de excitação e haja, portanto, isolamento:

Um fluido refrigerante, gás refrigerante ou simplesmente um refrigerante são produtos químicos usados em um ciclo térmico em sistemas de refrigeração e climatização que reversivelmente passam por uma mudança de fase de líquido a gás, absorvendo calor e resfriando ambientes. Tradicionalmente, fluorocarbonos, especialmente clorofluorocarbonetos, foram usados como refrigerantes, devido a suas características ideais, como flamabilidade e toxicidade zero. Há ainda os hidroclorofluorcarbonos e os hidrofluorcarbonos. Outros refrigerantes são amônia, dióxido de enxofre, dióxido de carbono e hidrocarbonetos não halogenados, tais como o metano. Sobre os fluidos refrigerantes de uso comercial, é correto afirmar:

O uso de instrumentos de medição no dia a dia da indústria é uma ação corriqueira que, no entanto, se não efetuada corretamente, pode levar a sérios prejuízos causados por erros de medidas. Todo processo de medição deve ser cuidadosamente estudado, para que sejam minimizadas as possíveis diferenças entre o resultado de medição e a característica real do elemento que está sendo medido. A resolução de um instrumento de medição é um dos fatores que devem ser considerados. De acordo com a definição metrológica de resolução de um instrumento de medição, considere as afirmativas abaixo:

1. A resolução é caracterizada pela diferença entre os limites superior e inferior da escala do instrumento.

2. Para que um instrumento apresente uma boa resolução, também deverá ter uma boa exatidão.

3. A resolução é caracterizada pela menor diferença entre indicações na escala do instrumento que pode ser significativamente percebida.

4. A resolução de um instrumento digital é a variação do dígito menos significativo.

Assinale a alternativa correta.

De acordo com a norma ABNT/NBR 6158, que trata de Ajustes e Tolerâncias, ajuste é definido como a relação resultante da diferença, antes da montagem, entre as dimensões dos dois elementos a serem montados, enquanto tolerância é a diferença entre a dimensão máxima e a dimensão mínima, ou seja, diferença entre o afastamento superior e o afastamento inferior. Com relação ao assunto, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) Ajuste incerto é aquele no qual pode ocorrer uma folga ou uma interferência entre o furo e o eixo quando montados, dependendo das dimensões efetivas do furo e do eixo, isto é, os campos de tolerância do furo e do eixo se sobrepõem parcial ou totalmente.

( ) Ajuste com folga é aquele no qual sempre ocorre uma folga entre o furo e o eixo quando montados, isto é, a dimensão mínima do furo é sempre menor que dimensão máxima do eixo.

( ) Ajuste com interferência é aquele no qual ocorre uma interferência entre o furo e o eixo quando montados, isto é, a dimensão máxima do furo é sempre maior que a dimensão mínima do eixo.

( ) Sistema de ajustes eixo-base é aquele no qual as folgas ou interferências exigidas são obtidas pela associação de furos de várias classes de tolerância com eixos de uma única classe de tolerância. Nesse sistema, a dimensão do eixo é idêntica à dimensão nominal, isto é, o afastamento superior é zero.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Mensalmente, em uma caixa d’água de 50 metros de altura, são bombeados 43.200 litros de água. A bomba utilizada para realizar esse trabalho possui rendimento de 60 %. Essa bomba foi substituída por outra de maior rendimento, o que permitiu uma economia de 2.500 Wh de energia no mês.
Considerando a densidade da água igual a 1 e a aceleração da gravidade de 10 m/s² , o rendimento da bomba substituta é de

A figura mostra um Tubo de Pitot que foi colocado em um tubo horizontal por onde escoa um fluido incompressível de densidade 5x102 kg.m^-3 .


Considerando a densidade relativa do fluido manométrico como 2,75 e desprezando o atrito, a velocidade de escoamento do fluido, em m.s^-1, é:
Dados: densidade (H₂O) = 1000 kg.m^-3; g = 10 m.s^-2 .

Considerando um fluido ideal, a vazão Q através de um orifício é calculada por meio da equação a seguir:
Q = k ρ^a (∆P)^b D^c
onde k é uma constante adimensional, ρ é a densidade do fluido, D é o diâmetro de orifício e ∆P é a diferença de pressão.
Os valores de a, b e c são, respectivamente,

Fluidos não newtonianos são aqueles em que a relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação é não linear. Um exemplo de fluido não newtoniano é a tinta, que é muito viscosa ao ser retirada da lata, porém, ao ser aplicada na parede, a camada de tinta formada é submetida a uma grande tensão de cisalhamento, diminuindo sua viscosidade aparente.
Este comportamento é característico dos fluidos

A cavitação é a formação de bolhas de vapor em um fluido em decorrência da diminuição de pressão durante o escoamento do mesmo. As bolhas, formadas no interior da bomba, sofrem implosão quando atingem uma região de alta pressão causando perda de rendimento. Para evitar a cavitação é necessário avaliar o parâmetro de desempenho chamado de carga de sucção positiva líquida (NPSH) do sistema.
Sabendo que um sistema bombeia água para a injeção em uma caldeira a 25°C e a carga na entrada da bomba é de 3,8 metros, a NPSH disponível do sistema, em metros, é de, aproximadamente,
Dados: pressão de vapor (H₂O, 25°C) =3,2 kPa; densidade (H₂O) = 1000 kg.m^-3; g = 10 m.s^-2 .

O gráfico a seguir apresenta curvas de desempenho do sistema e do fabricante para uma bomba utilizada para a elevação de água de um reservatório para um tanque.


Sabendo que a bomba funciona com uma eficiência de 40%, sua potência de bombeamento, em watts, é de, aproximadamente,
Dados: densidade (H₂O) = 1000 kg.m^-3; g = 10 m.s^-2 .

Considere o escoamento incompressível da água, em regime permanente e laminar, em um tubo circular horizontal de 2 cm de diâmetro, a uma velocidade média de 0,05 m.s-1 .
Dados: Viscosidade absoluta (H₂O) = 1,0 x 10^-3 kg.m^-1.s^-1; densidade (H₂O) = 1000 kg.m^-3 .
O fator de atrito para este escoamento é

O ensaio de ultrassom é um método não destrutivo, no qual o feixe sônico percorre o interior de um material com a finalidade de detectar descontinuidades :

Bombas centrífugas são equipamentos rotativos e que tem a função de transmitir líquidos de um ponto a outro, usando a força centrífuga de um rotor acionado por um motor elétrico ou uma turbina à vapor. Uma das principais vantagens: