Gases a alta temperatura estão presentes em várias aplicações de interesse prático. Por exemplo, no escoamento ao redor de veículos hipersônicos na reentrada atmosférica, em túnel de choque hipersônico, entre outros. Em tais exemplos, a temperatura dos gases pode atingir ao redor de 11 000 K em determinadas regiões do escoamento. Certamente, algumas características de fenômenos físicos presentes em gases a alta temperatura diferem daquelas em gases a baixa temperatura.

Considere as seguintes afirmações sobre algumas dessas características.

I. As equações que descrevem os princípios de conservação (massa, momentum linear e energia) para escoamentos de gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

II. Para gases a alta temperatura, o processo de transferência de calor por radiação se torna importante.

III. As propriedades de transporte (viscosidade μ, condutividade térmica k), bem como a razão de calor específico γ, para gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em

Com relação às propriedades (velocidade, u, massa específica, ρ, temperatura estática, T, e entropia, s) da região 2 em relação à região 3, pode-se afirmar que:

Examine as seguintes afirmações sobre uma camada-limite hipersônica laminar sobre uma placa plana.

I. Para escoamentos com altos valores do número de Mach, a hipótese de que a pressão seja constante na direção normal através da camada-limite não é sempre válida.

II. A espessura da camada-limite varia linearmente com o número de Mach no escoamento livre.

III. A espessura da camada-limite diminui com o efeito de “parede fria” (cold wall).

A condição de parede fria corresponde a T_w < T_aw, onde T_w é a temperatura da placa plana, e T_aw é, por definição, a temperatura da placa plana na condição de fluxo de calor nulo para a placa, q_w = 0.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em:

Considere um escoamento não viscoso unidimensional através de um duto, de comprimento L e área constante A, com adição de energia. Se a velocidade na entrada do duto for supersônica, então pode-se afirmar que:

I. a temperatura de estagnação na seção de saída será maior do que a temperatura de estagnação na seção de entrada.

II. a pressão de estagnação na seção de saída será menor do que a pressão de estagnação na seção de entrada.

III. dependendo do comprimento L do duto, a velocidade na seção de saída poderá ser subsônica.

Sobre as afirmações pode-se dizer que está correto o contido em:

Considere um escoamento não viscoso unidimensional através de um duto, de comprimento L e área constante A, com adição de energia. Se a velocidade na entrada do duto for subsônica, então pode-se afirmar que:

I. a temperatura de estagnação na seção de saída será maior do que a temperatura de estagnação na seção de entrada.

II. a pressão de estagnação na seção de saída será menor do que a pressão de estagnação na seção de entrada.

III. dependendo do comprimento L do duto, a velocidade na seção de saída poderá ser supersônica.

Sobre as afirmações pode-se dizer que está correto o contido em:

O ajuste de um pino em seu furo pode ser feito de vários modos. Para funcionamento aceitável de um pino de diâmetro 16 mm, um projetista selecionou três ajustes recomendados numa tabela prática de seu departamento, que são H7j6, H7h6 e H6k5. As tolerâncias correspondentes indicam para H7 e H6 os afastamentos superiores e inferiores, em μm, valem, respectivamente, (+18; 0) e (+11; 0). Para j6, h6 e k5, estes afastamentos valem, em μm, respectivamente, (+8; –3), (0; –11) e (+9; +1).

É correto afirmar que

O universo dos processos de fabricação e dos materiais de construção mecânica é magnífico. Um processo que chama a atenção é o corte com jato d’água. Sobre este processo, seu funcionamento, resultados, aplicações etc., é correto afirmar que apresenta características bem interessantes, como, por exemplo, aplicação

As propriedades das chapas de aço destinadas à fabricação de peças ocas, pelo processo de embutimento, devem ser adequadas, visando evitar rupturas ou defeitos de fabricação. Um defeito bastante conhecido é denominado casca de laranja. Um dos ensaios de embutimento realizado em chapas de aço é o ensaio de

A manutenção de máquinas e equipamentos merece a máxima atenção. Sua realização exige decisões e atitudes que envolvem custos, razão pela qual o conhecimento técnico é essencial. Entre os componentes das instalações hidráulicas, as bombas centrífugas radiais são importantes e muito utilizadas. Sua vedação pode ser feita por gaxetas ou selo mecânico. É correto afirmar que o uso de selo mecânico, e não gaxetas, pode representar um custo inicial significativamente

Nos projetos mecânicos, as análises de dinâmica podem ser bem complexas e acarretar limitações. A inércia está entre os principais problemas. Um problema bastante recorrente é a seleção de motores elétricos e servomotores, que é altamente influenciada pela inércia das peças a serem movimentas pela motorização. Por exemplo, é correto dizer que a seleção do

Os materiais não ferrosos são de grande importância prática. Alguns possuem densidade menor e outros possuem maior densidade que os aços, favorecendo diversos tipos de projetos. O titânio, por exemplo, tem grande importância em aplicações mais sofisticadas e exigentes, como é o caso de diversas aplicações aeronáuticas.

É correto afirmar que o titânio

Um redutor especial deverá ser projetado e construído. No projeto, definiu-se que serão utilizadas 6 engrenagens cilíndricas de dentes retos. Com o objetivo de não gerar engrenagens muito grandes, a relação de transmissão do último par de engrenagens (saída) será igual a 3, e a dos demais pares será igual a 5. O rendimento total do redutor é de 80%. Cada eixo será apoiado sobre 2 rolamentos SKF 6306, exceto o último eixo, cujo rolamento será o SKF 6311.

É correto afirmar que a relação total de transmissão do redutor será igual a

Uma das características que influenciaram no sucesso das aplicações dos aços, em relação a outros materiais, é a sua propriedade de baixa deformação elástica ao operar sob tração. É importante e fundamental que as propriedades dos materiais sejam entendidas, assim como os valores numéricos que as representam, para que sejam aproveitadas nos projetos mecânicos. Sabe-se que o alumínio possui uma rigidez bem menor que os aços, apresentando o triplo de deformação elástica sob tração. Sem considerar qualquer outro problema de resistência mecânica, se a barra de aço for substituída por uma barra cilíndrica homogênea de alumínio, é correto afirmar que, para se conseguir as mesmas condições de montagem citadas,

Para esta montagem, à extremidade da barra foi soldado um flange de alta rigidez, com alguns furos. Pelos furos passarão “Z” parafusos M8, cujas porcas serão apertadas simultaneamente por um dispositivo especial, gerando a força de 50 kN necessária. O dispositivo é capaz de aplicar um torque limite de 16 N.m em cada porca. Considerando que o torque de aperto das porcas pode ser estimado por T = 0,2 . F_ap . d, é correto afirmar que será necessário distribuir uniformemente e apertar um número Z, de porcas, igual a

O ciclo ideal de um motor de combustão interna apresenta os seguintes processos:

Compressão adiabática com variação de temperatura entre 30 °C e 300 °C.

Aquecimento sob pressão constante, até a temperatura de 1 800 °C.

Expansão adiabática, resultando na temperatura final de 930 °C.

Considerar a entalpia do ar h = C_PT onde C_P = 1,0 kJ/kg.K

Assinale a alternativa que representa o valor aproximado do rendimento desse motor.

Uma pedra de gelo sujeita à temperatura de 270 K foi descongelada pelo contato com uma massa de 20 kg de vapor saturado na temperatura de 400 K. Verificou-se que o título deste vapor foi reduzido em 5% devido à troca de calor com a massa de gelo. Considerando que a troca de calor entre dois corpos é irreversível, conclui-se que este processo é acompanhado de uma variação de entropia.

Sabendo que o calor específico de condensação do vapor é 540 kcal/kg, pode-se calcular a variação total de entropia neste processo, que vale:

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.

Um sistema arranque-gerador funciona como

A inspeção de componentes metálicos da estrutura por ultrassom emprega

A capacidade de carga suportada por um rebite de um dado material está relacionada