Considere um fluxo de ar escoando ao logo de uma superfície de forma alongada, e a possibilidade de a camada-limite sofrer um descolamento da superfície, provocando turbulências que alteram a força de arraste sobre o corpo. Examine as afirmações a seguir e assinale a que apresenta corretamente uma análise do comportamento do ar e das forças que interagem com o corpo.

Uma turbina a gás tem vários estágios de pressão, cada um deles contendo um conjunto de bocais que provocam a aceleração do gás, seguidos por paletas ligadas ao rotor. A função dos bocais é enviar para as pás uma quantidade de gases em alta velocidade, para provocar a rotação do rotor. São conhecidos os seguintes dados relativos ao gás que passa pelo bocal de expansão.

Temperatura na entrada: 462,5 K

Temperatura na saída: 400 K

Velocidade na entrada: 10 m/s

Calor específico do ar: CP = 1,0 kJ/kg . K

Entalpia do ar: h = C_P.T

Assinale, entre as alternativas a seguir, aquela que mais se aproxima da velocidade na saída do bocal.

Uma tubulação que transporta vapor saturado é revestida com um isolante térmico que dificulta a perda de calor para o ar externo, e este se encontra a 20 ºC. A temperatura do vapor é 220 ºC e, nessa condição, o calor latente de condensação é 400 kcal/kg. Na extremidade da linha, foi colocado um purgador com capacidade para recolher 1,0 litro de condensado. Cada vez que ele atinge a sua capacidade máxima, uma válvula é aberta, descarregando toda a água acumulada. A tubulação com o revestimento tem um coeficiente global de transmissão de calor igual a 0,20 kcal/m². h.ºC, referido à área da superfície externa da camada isolante.

São conhecidos:

Área da superfície externa do isolante no trecho considerado: 50 m²

Densidade do líquido condensado: 1,0 kg/litro

Considerando que todo o vapor condensado neste trecho seja transferido para o purgador, assinale a alternativa que apresenta o tempo médio decorrido entre as aberturas.

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O condensador de uma instalação termoelétrica a vapor utiliza 200 kg/s de água que sofre um acréscimo de temperatura de 20 °C. O vapor provém de uma turbina e entra no condensador com a entalpia de 2 200 kJ/kg.

Na entrada da turbina, a entalpia do vapor é 4 400 kJ/kg e, na saída do condensador, a entalpia vale 200 kJ/kg. O sistema funciona em regime permanente, e o calor específico da água é 4,0 kJ/kg.ºC. Considere que o valor de 2 200 kJ/kg da entalpia da saída da turbina já absorveu o calor gerado pelo atrito do vapor que passou por ela.

Assinale a alternativa cujo valor representa a potência da turbina, em kW.

Uma instalação industrial necessita efetuar o aquecimento de 5,6 ºC em uma massa de 100 kg de ar atmosférico. Cogitou- -se, inicialmente, em utilizar um aquecedor elétrico de 2 kW com aproveitamento total do calor gerado pela resistência.

A indústria tem uma máquina de refrigeração que consome 2 kW, funciona com um coeficiente de desempenho de 0,4 e descarrega para o ambiente uma quantidade de calor, ainda não aproveitada. Estudou-se a utilização desse calor para o aquecimento do ar, no lugar da compra do aquecedor elétrico.

Adotou-se o calor específico do ar de 1,0 kJ/kg.ºC e verificou- se que a diferença de tempo de aquecimento do ar entre a máquina de refrigeração e do aquecedor elétrico foi uma das opções a seguir. Assinale aquela que mais se aproxima do tempo correto, em segundos.

O motor a jato de um avião foi adaptado para a produção de energia elétrica, substituindo o bocal de expansão por uma turbina ligada a um gerador, aproveitando a diferença de pressão entre as extremidades do bocal. A câmara de combustão apresenta o rendimento de 80%, consumindo 2,5 kg/s de um combustível de poder calorífico, pci = 40 000 kJ/kg. A potência entregue ao gerador é de 30 000 kW e este funciona com rendimento de 90%.

Calcule o rendimento de instalação completa e assinale a alternativa que mais se aproxima do seu resultado.

Um avião passa sobre um observador em repouso, voando acima da velocidade do som. Depois de três segundos, o observador ouve o barulho provocado pelas ondas de pressão. Conhecendo a velocidade do som nesta situação c = 300 m/s e o ângulo β = 30°, formado pelo cone das ondas de pressão, assinale a alternativa que representa a altura do avião ao passar sobre o observador. O ângulo β é formado pela reta horizontal e pela reta inclinada que chega até o observador, ambas passando pelo avião.

Adote: tg 30 = 1/3^1/2

Um tubo de Pitot é utilizado para medir a velocidade de um avião que voa a uma altitude onde a temperatura do ar é – 10 ºC. Dentro do tubo de Pitot, em virtude do aumento da pressão, a temperatura do ar eleva-se para 10 ºC.

Considere a entalpia do ar h = C_P . T, onde C_P = 1000 J/kg . K, e assinale a opção que representa a velocidade do avião.

O ar atmosférico, inicialmente em repouso, entra na turbina de um avião que se desloca com velocidade de 360 km/h. O ar sai da turbina com a velocidade de 720 km/h, medida em relação ao avião. Sabendo que a potência transmitida pelo motor ao ar que passa dentro da turbina é de 500 kW, assinale a opção que representa a força de empuxo exercida sobre o motor do avião.

A falha em revestimentos decorrente de depósitos salinos provenientes da migração de sais solúveis existentes nos materiais ou componentes, na presença de água e pressão hidrostática, recebe o nome de

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