Questões de Concurso
Para engenharia mecânica
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Uma máquina térmica de Carnot opera segundo um ciclo termodinâmico, recebendo calor de uma fonte à temperatura de 960 K e rejeitando calor a uma fonte fria à temperatura de 300 K. A efi ciência térmica dessa máquina é:
Água escoa em regime permanente, sem perdas por atrito, por um conduto no qual tem sua seção reduzida do ponto 1 para o ponto 2, conforme mostrado na figura. Um manômetro é conectado entre esses pontos, mostrando um desnível de altura h = 0,3 m. Um outro tubo é conectado desde o ponto 1 até a atmosfera, mostrando que a água atinge uma altura H = 2,85 m. Considerando que a seção transversal no ponto 1 possui área A = 2x10-2 m², o peso específico da água γágua = 104 N/m³, o peso específico do fluido manométrico γm = 4x104 N/m³ e a pressão no ponto 2 p2 = 15 kPa, a vazão volumétrica da água no escoamento é:
(g = 10 m/s²)
A figura mostra um manômetro em que o fluido no recipiente é a água, com peso específico γágua = 104 N/m³ e o outro fluido é o mercúrio, com peso específico γHg = 136000 N/m³. Dadas as alturas mostradas na figura, a pressão p1 é:
Um bloco de massa m igual a 60 kg se encontra em repouso em um plano inclinado em 30º com a horizontal, quando uma força F atua sobre o bloco em uma direção de ângulo de 30º em relação à superfície horizontal do bloco. Considerando o atrito entre o bloco e o plano, o valor da força F necessária para iniciar o movimento para cima do plano inclinado é:
Duas barras unidas de massa mb e igual comprimento x, cada uma pode girar livremente como um mecanismo simétrico, conforme figura. A barra da direita tem em sua outra extremidade uma conexão com um disco circular maciço de massa m e raio r, que rola sobre a superfície horizontal sem deslizar enquanto a barra da esquerda se conecta com a parede. Uma força F é aplicada no ponto indicado na figura a partir da posição de repouso, onde a inclinação faz um ângulo θ com a vertical. A velocidade angular ω das barras quando atingem a posição θ = 90º é:
Obs.: Considere π≈3,0.
Obs.: Considere ln(2)≈0,6 e π = 3.
Dois grandes planos paralelos, um com emissividade de 0,5 e outro com emissividade de 0,5, estão a 400 K e 200 K, respectivamente. Uma tela fina com emissividade de 0,1 é colocada entre eles. A taxa de transferência de calor por radiação entre os planos com a tela entre eles, em W/m2 , é:
Obs.: Considere a constante de Stefan-Boltzmann σ=5,0×10−8 W/(m2 .K4 ).
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