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Questões de Termodinâmica


ID
61735
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando que no processo de congelamento de uma amostra
d'água a entropia do sistema diminui, julgue os itens seguintes.

A entropia desse sistema diminui porque a água precisa perder calor para congelar.

Alternativas
Comentários
  • Certo. Formas de diminuir a entropia de um sistema:Retirar calor ou diminuir as irreversibilidades.
  • Entropia é a medida da "desordem " de um sistema. Se ocorre congelamento, a temperatura reduz diminuindo os choques entre as moléculas evitando-se liberação de energia. Portanto a questão está correta.

  • Essa questão avaliou o conhecimento sobre o balanço de entropia, pois ela pode diminuir/aumentar em um sistema, porém no sistema+ambiente sempre aumenta.

  • Certo! O congelamento reduz a temperatura e portanto, o grau de agitação das moléculas. Ao se saber que entropia mede o grau de desordem de um sistema, pode-se marcar essa questão como certa! Deve-se lembrar o fato de que a transferência de entropia possui o mesmo sentido que a transferência de calor.


ID
61738
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STF
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando que no processo de congelamento de uma amostra
d'água a entropia do sistema diminui, julgue os itens seguintes.

A entropia do sistema + ambiente também diminui, pois, caso aumentasse, violaria a 2.ª Lei da Termodinâmica.

Alternativas
Comentários
  • A entropia do sistema + ambiente nunca DIMINUI. dS = dS_gerado + dQ/T > = 0.
  • Não há relação com a 2° lei da termodinâmica . Não há variação de energia interna e transferência de energia do ambiente ao sistema. ERRADO.

  • Como raciocinei:

    Considerando a situação como isotérmica, para o sistema em congelamento houve uma redução da entropia, mas para isso cedeu-se energia para a vizinhança que aumentou sua entropia.

  • Gabarito errado.

    Um processo expontâneo (variação de entalpia negativo - exotérmico) é sempre acompanhado do aumento da entropia do universo, ou seja se a entropia do sistema diminui, a entropia da vizinhança deverá aumentar, caso contrário afrontará a segunda lei da termodinâmica.

  • Lei zero da termodinâmica equilibrio termico dos corpos

  • A entropia total de um sistema tende sempre a aumentar conforme o tempo passa.

  • Errado. Ao se analisar a entropia do sistema de forma isolada, ela diminui. Porém, a entropia do sistema + universo sempre aumenta.


ID
63559
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Turbinas a vapor que usam tanto vapor saturado seco quanto vapor superaquecido operam segundo o ciclo de Rankine. A esse respeito, julgue os próximos itens.

Quanto maior for o grau de superaquecimento do vapor, mais o ciclo de Rankine se aproxima do ciclo de Carnot, o que melhora o rendimento.

Alternativas
Comentários
  • Aumentado-se a temperatura média da fonte quente, ou seja, aumentado-se a grau de superaquecimento o rendimento irá melhorar, e portanto se aproximar do ciclo ideal de Carnot. O que está errado???

  • Quanto maior o grau de superaquecimento to vapor, maiores sao as perdas, e isso  apesar de aumentar o rendimento, afasta o ciclo de rankine do ciclo de carnot

  • Se formos olhar apenas para o rendimento, há realmente uma "aproximação" do rendimento de Rankine à Carnot, porém, os diferentes ciclos não podem ser aproximados, pois na pratica um ciclo de Carnot não é um modelo adequado para uma potencia a vapor. Então, acredito eu, que o erro nesta frase se da pela afirmação: "mais o ciclo de Rankine se aproxima do ciclo de Carnot".

  • Não há aproximação. Para aumentar o superaquecimento, aumenta-se a temperatura da fonte quente e logo aumenta o rendimento do ciclo de Carnot também. O que ocorre é só um aumento de eficiência do ciclo em particular, mas não se aproxima de Carnot.

    Flavia, sua colocação é perfeita para um ciclo real, mas lembremos que se trata de um ciclo de Rankine. Ou seja, não há perdas, os processos são reversíveis.


  • Quando maior o superaquecimento, maior será o "chifre" do gráfico de Rankine e maior será a sua diferença do ciclo de Carnot, mas por outro lado maior será a áera do gráfico e assim maior o rendimento.

  • Errada.

    Primeiro que não se compara esses dois ciclos pois o ciclo de Carnot está muito longe dos ciclos reais de geração de potência a vapor.

    E segundo, se fosse compará-los, quanto maior for o grau de superaquecimento do vapor, mais o ciclo de Rankine se DISTANCIA do ciclo de Carnot. Neste, o vapor "entra na turbina" como vapor saturado.

  • O fornecimento de calor em um ciclo de Carnot é feito a temperatura constante, sem haver superaquecimento. O superaquecimento no ciclo Rankine é feito elevando a temperatura.

  • Quanto maior o números de estágios de reaquecimento mais o ciclo Rankine se aproximará do Carnot.

    A questão quis confundir com conceitos de reaquecimento e superaquecimento.


ID
63562
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Turbinas a vapor que usam tanto vapor saturado seco quanto vapor superaquecido operam segundo o ciclo de Rankine. A esse respeito, julgue os próximos itens.

O uso de vapor superaquecido provoca aumento da temperatura média na qual o calor é fornecido, o que resulta em aumento de rendimento do ciclo.

Alternativas
Comentários
  • O efeito do superaquecimento do vapor na caldeira, o trabalho aumenta e o calor transferido aumenta. Com relação entre essas duas áreas, que é mostrada no ciclo Rankine , é maior do que a relação entre o trabalho líquido e o calor transferido no restante do ciclo, é evidente que, para as pressões dadas, o superaquecimento do vapor aumenta o rendimento do ciclo de Rankine.

    fonte:Fundamentos da termodinâmica clássica.

    Certo


ID
63565
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Turbinas a vapor que usam tanto vapor saturado seco quanto vapor superaquecido operam segundo o ciclo de Rankine. A esse respeito, julgue os próximos itens.

O vapor superaquecido dispensa o uso de condensador. O rendimento aumenta devido ao aumento da temperatura média na qual o calor é rejeitado.

Alternativas
Comentários
  • Totalmente Errada. Basicamente a idéia para se aumentar o rendimento do ciclo Rankine é aumentar a temperatura média na qual o calor é fornecido assim como diminiur a temperatura média na qual o calor é rejeitado. O condensador faz parte do ciclo é um componente de rejeição de calor para um sumidouro a baixa temperatura,sendo indispensável.
  • ERRADO. O Condensador é parte integrante do ciclo de Rankine. É responsável pela  produção do salto de entalpia entre os patamares de temperatura e pressão produzindo trabalho . Atua como trocador de calor no processo de captação e rejeição de calor do sistema sendo um elemento importante para a determinação do rendimento do ciclo.   

  • Errada. Para responder é só relacionar: Rankine = Turbina, Condensador, Bomba e Caldeira.

  • Errado. O condensador é parte absolutamente necessária para que o ciclo possa ser executado. As formas de aumento de rendimento são o aumento da temperatura média na qual o calor é adicionado na caldeira e a rejeição de calor à temperaturas as mais baixas possíveis. Ou seja: o rendimento é maior quanto maior for a diferença de temperatura entre a parte mais quente e a mais fria do ciclo. Questão errada.

ID
63637
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando os modos de transmissão de calor, condução,
radiação e convecção, julgue os próximos itens.

A transmissão de calor por condução pode ocorrer somente em sólidos.

Alternativas
Comentários
  • É mais comum em sólidos, mas isso não quer dizer que nao ocorra em outros tipos de fluido (nao esquecer que o vidro é um fluido liquido)

  • Quando a transferência de energia ocorrer em um meio estacionário, que pode ser um sólido ou um fluido, em virtude de um gradiente de temperatura, usamos o termo transferência de calor por condução.

  • materiais em contato. 

  • A condução ocorre não somente em sólidos, mas também em líquidos e gases, desde que não haja movimento de massa.
  • Um bom experimento a se fazer, esquente um pouco de óleo e despeje lentamente em uma vasilha com água, será notada uma diferença de temperatura da água mesmo sem a mistura de fluidos.

  • Errado! Transferência de calor por condução também pode ocorrer em fluidos. Esse fenômeno se mostra nas camadas limite, zonas de estagnação de massa. Logo, transferência por condução envolve apenas transferência de energia sem transferência de massa associada.


ID
63640
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando os modos de transmissão de calor, condução,
radiação e convecção, julgue os próximos itens.

A lei de Fourier para a condução de calor estabelece uma relação entre o fluxo de calor e o gradiente de temperatura, que tem como coeficiente de proporcionalidade a condutividade térmica do material.

Alternativas
Comentários
  • Esta questão é referente à Transferência de Calor e não à Termodinâmica.
  • Caro Gilberto,

    Essa questão pode ser encaixada em vários assuntos da física, inclusive da matemática, em um curso de métodos matemáticos da física. Um questão bem tranquila pois fala de maneira geral como Fourier depois dessa modelagem chegou na famosa equação do calor u_t = K u_xx + p(x,t).

    Abs,
  • q = -k*(dT/dx)


ID
63643
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando os modos de transmissão de calor, condução,
radiação e convecção, julgue os próximos itens.

Comparando-se dois trocadores de calor, um em paralelo e outro em contracorrente, que possuem as mesmas características de operação, os mesmos coeficientes globais de troca e as mesmas taxas de transferência de calor, é correto inferir que a área de troca é maior no trocador em paralelo.

Alternativas
Comentários
  • dúvida na resposta da questão

  • Trocadores de corrente cruzada ou contracorrente conseguem manter um diferencial médio de temperatura mais elevado e conseguem trocar mais calor para uma mesma área de troca em relação aos de corrente paralela.

    Considerando que os dois trocadores possuem as mesmas taxas de transferência de calor, é sim correto inferir que a área de troca no trocador em paralelo precisa ser maior para atingir o mesmo desempenho do trocador de contracorrente.

    Bons estudos!

  • Corrente cruzada é diferente de contra corrente, mas a ideia da resposta do José Orth está correta.

  • Correto!

    A transferência de calor num trocador de calor contracorrente se dá com uma temperatura média maior. Logo, entre dois trocadores que transferem mesma quantidade de calor e com todos os parâmetros iguais, a área de troca térmica do trocador de escoamento contracorrente é menor que a de outro trocador com escoamento paralelo.

  • Fui na gana e errei. Pensei somente no sentido construtivo dos trocadores.


ID
63670
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A termoacumulação é uma maneira de reduzir o consumo de
energia elétrica, em determinados horários, de instalações de arcondicionado
de grande porte. Acerca da termoacumulação, julgue
os itens seguintes.

A termoacumulação com água gelada, embora gaste menos energia que a termoacumulação com gelo, necessita de um grande espaço para a colocação dos tanques. Porém, é possível interligar o reservatório de água gelada com o sistema de combate a incêndios, o que barateia o custo da instalação.

Alternativas
Comentários
  • TERMOACUMULAÇÃO POR ÁGUA LÍQUIDA 

    Vantagens

    - Como a temperatura de evaporação do sistema de refrigeração é maior, pois a temperatura da água fica acima de 4ºC, é consumida menos energia e o sistema acaba sendo mais eficiente do que o por gelo;

    - Utilização de sistema de refrigeração convencional (Chillers);

    - o funcionamento simultâneo do Chiller e do sistema é facilitado;

    - Para economia, é possível interligar o sistema de combate à incêndio com o de Termoacumulação.

    Desvantagens

    - Necessita de maiores volumes de tanques para a mesma capacidade do sistema por gelo;

    - Grande volume de água no circuito;

    - Mistura de água fria com água quente.

    TERMOACUMULAÇÃO POR GELO

    Vantagens

    - Redução do tamanho do acumulador, devido ao fato do gelo nem ocupar todo espaço;

    - Produção de água gelada a temperaturas bem mais baixas. Devido a isso é necessário uma vazão menor no circuito;

    - Menores serpentinas nos fan-coils;

    - Menor vazão de ar.

    Desvantagens

    - Necessitam de temperaturas de evaporação mais baixas no sistema de refrigeração, logo consomem mais energia;

    - Requer equipamento especial de refrigeração.

  • Interligar o sistema de termo acumulação com o sistema de combate de incêndio faz com que seja necessário a implementação de isolamento térmico no sistema de combate de incêndio (a tubulação deve ser isolada).

    É possível reduzir o custo de instalação ao aproveitar o sistema de combate ao incêndio como tanque, instalando somente os isolamentos térmicos? Sim, mas depende da viabilidade quanto a modificação do sistema.


ID
63673
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A termoacumulação é uma maneira de reduzir o consumo de
energia elétrica, em determinados horários, de instalações de arcondicionado
de grande porte. Acerca da termoacumulação, julgue
os itens seguintes.

Em sistemas de termoacumulação com gelo, o gelo armazenado só pode ser fundido na parte interna da serpentina, que fica submersa no interior de um reservatório de água.

Alternativas

ID
63676
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
INSS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A termoacumulação é uma maneira de reduzir o consumo de
energia elétrica, em determinados horários, de instalações de arcondicionado
de grande porte. Acerca da termoacumulação, julgue
os itens seguintes.

A termoacumulação encapsulada é uma opção versátil devido à possibilidade de se modificar facilmente a capacidade do sistema aumentando ou diminuindo o número de cápsulas.

Alternativas

ID
214852
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
ANTAQ
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando as transformações em gases ideais, julgue os itens
seguintes.

Ao se comprimir um gás adiabaticamente, a pressão desse gás aumenta, mas a sua temperatura permanece constante.

Alternativas
Comentários
  • Só não há troca de calor com o meio, mas a energia interna deve aumentar e consequentemente a temperatura também.

  • Adiabático, do grego adiabatos (impenetrável), diz-se do sistema que esteja isolado de quaisquer trocas de calor ou matéria com um meio externo. É uma qualidade relativa à fronteira que delimita e determina o que vem a ser um sistema físico e por conseguinte o que se chama de sua vizinhança.

     

    Pensemos em energia interna!

  • Resumindo....

    Expansão adiabática : Temperatura e Pressão DIMINUEM.

    Compressão adiabática: Temperatura e Pressão AUMENTAM.

  • Para compressão ou exansão adiabática temos:

    [T^gama] * [P^(1-gama)] = constante

    Logo, ao se aumentar a T, a P aumenta também.


ID
214855
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
ANTAQ
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando as transformações em gases ideais, julgue os itens
seguintes.

Em uma expansão isobárica, o aumento de energia interna é igual à soma do trabalho e do calor que o gás recebe.

Alternativas
Comentários
  • ∆U = Q - W

  • Gabarito: Errado

    ∆U (variação na energia interna)  = Q (calor) - W (trabalho realizado no gás)

     

  • O processo é de expansão, logo o gás não recebe trabalho e sim o realiza.


ID
214858
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
ANTAQ
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando as transformações em gases ideais, julgue os itens
seguintes.

De acordo com a primeira lei da termodinâmica, quando se fornece calor a um sistema e sua energia interna não varia, o volume desse sistema, necessariamente, aumenta.

Alternativas
Comentários
  • Pela primeira lei:

    Variação da energia interna = calor - trabalho

    Caso Não haja variação da energia interna, calor=trabalho

    Sabe-se que trabalho é a integral da pressão num volume. Se há variação do trabalho, há variação do volume.
  • DeltaU = Q - W. Consideranndo que se deltaU = 0 teremos que o calor que entra é Igual ao trabalho que sai (em módulo). Convencionalmente sabemos que o trabalho que sai (expansao) é positivo, logo o volume aumentará. 


ID
214876
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
ANTAQ
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando os princípios da transferência de calor, julgue os
próximos itens.

A eficiência de uma aleta é medida pela razão entre o calor dissipado pela aleta e o calor máximo que a mesma aleta poderia dissipar se a temperatura ao longo de todo o seu comprimento fosse igual à temperatura da base.

Alternativas
Comentários
  •  aleta é dada pela razão entre o calor dissipado total com a aleta e o calor máximo que o objeto poderia dissipar.

    Esqueceram de mencionar total, mas discutir para q, né. ^^

  • Pois eu fui direto no errado por não considerar o calor total que em outra questão eles consideraram. A CESPE é estranha!

  • Correto

    A assertiva descreve certinho o conceito da Eficiência

    Conceito de Efetividade: A efetividade de uma aleta é definida como a razão entre a taxa de transferência de calor através de uma superfície com área igual à da base da aleta e a taxa de transferência de calor real através dessa aleta

  • Danilo Augusto desde 2014 ajudando nas questões, qualquer concurso que for prestar na área da engenharia mecânica uma vaga será sua.


ID
214903
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
ANTAQ
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação a máquinas de fluxo, julgue os itens subsequentes.

Considerando-se o ciclo de Brayton ideal, não há, em uma turbina a gás, variação da quantidade de entropia do gás no compressor e na turbina.

Alternativas
Comentários
  • Actual Brayton cycle:

    • adiabatic process - Compression.
    • isobaric process - Heat addition.
    • adiabatic process - Expansion.
    • isobaric process - Heat rejection.
  • Em um Ciclo Ideal de Brayton, temos a compressão e expansão do gás de forma ISOENTRÓPICA, ou seja, não há variação de entropia nesses processos. 
    Porém à título de informação, quando consideramos processos reais onde ocorrem irreversibilidades nesses equipamentos, ocorrem variações de entropia nos processos citados.


    RESPOSTA: CORRETA

ID
220126
Banca
FCC
Órgão
TRT - 4ª REGIÃO (RS)
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Fator de forma é definido como a fração da radiação que emana de uma superfície e chega à outra. Segundo o teorema da reciprocidade,

Alternativas
Comentários
  • Ai Fij = Aj Fji


ID
222142
Banca
FGV
Órgão
BADESC
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Assinale a alternativa correspondente ao material de maior calor específico.

Alternativas
Comentários
  • água 1,0
    álcool 0,6
    alumínio 0,22
    ar 0,24
    carbono 0,12
    chumbo 0,031
    cobre 0,094
    ferro 0,11
    gelo 0,5
    hélio 1,25
    hidrogênio 3,4
    latão 0,092
    madeira 0,42
    mercúrio 0,033
    nitrogênio 0,25
    ouro 0,032
    oxigênio 0,22
    prata 0,056
    rochas 0,21
    vidro 0,16
    zinco 0,093
     

  • Só completando a resposta da colega, a unidade é J/(kg*K) ou cal/(g*ºC).

  • água > óleo > aluminio > aço > cobre


ID
226351
Banca
FGV
Órgão
CAERN
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma parede com 0,1m de espessura é submetida a uma diferença de temperatura de 100K. A condutividade térmica dessa parede é igual a 2 W/(m.K). Sabe-se que a face mais fria da parede troca calor por convecção com uma atmosfera submetida a uma temperatura 20oC menor que a temperatura da face fria da parede. Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção entre a referida atmosfera e a parede em W/(m2K).

Alternativas
Comentários
  • Questão interessante e bem didática. Exige perceber um " pulo do gato" na matemática

  • q= 2.100.A/0,1 = 2000A  e   2000A = h.A.20  logo, h=100  W/(m2K).

  • Dados:

     

    L=0,1m;

    ΔT1=100K;

    k=2W/(m*K);

    ΔT2=20K;

    h=?

     

    A quantidade de calor transferida na parede é a mesma resfriada pela a atmosfera:

     

    q1=q2

    (k*A*ΔT1)/L=h*A*ΔT2

     

    Logo,

     

    h=(k*ΔT1)/L*ΔT2

    h=(2*100)/0,1*20

    h=100W/(m2*K)

     

    Resposta letra a)


ID
226354
Banca
FGV
Órgão
CAERN
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica realiza um trabalho igual a 3000kJ e rejeita 1000kJ de calor. Determine a eficiência térmica dessa máquina.

Alternativas
Comentários
  • Wliq= Qentra- Qsai
    3000= Qentra- 1000
    Q entra= Q fornecido =4000KJ

    n= Wliq/Qe = 3000/4000= 0,75
  • Completando o colega, a eficiência também pode ser obtida por:

    n = 1 - (Qs/Qe) = 1 - (1000/4000) = 0,75

  • Pensando em rendimento temos de analisar que:

    Rendimento é o que eu obtive, dividido pelo o que eu coloquei no sistema.

    É colocado calor (Qq), e o obtido, o que foi utilizado é o trabalho liquido (Wliq), logo

    n= Wliq/Qq


ID
232852
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
Caixa
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação aos processos de transferência de calor entre o ar no interior de um duto metálico e o ambiente externo, assinale a opção correta.

Alternativas
Comentários
  • Baixa emissividade ou baixa absorvidade? 

  • Justamente por isso questionei, pois ele tem que ter primeiramente uma baixa absorvidade. Mas uma coisa não invalida a outra!

  • pela lei de Kirchhoff, a absortividade e emeissividade são iguais...

  • a) Além de ser a taxa de transferência térmica (q) e não ganho, também temos que = diferença de temperatura média logarítmica (K). Correto?

  • Só depois vi o erro da Letra A.... concordo com Vinícius, faltou aí a parte logarítmica

  • Não vejo porquê a diferença de temperatura, na letra a), seria logarítmica. Entendo que o erro aí esteja em "entre as temperaturas das superfícies externa e interna do duto". Pra calcular a troca convectiva a diferença de temperatura é entre a temperatura da superfície interna e a temperatura do fluido dentro do duto.

    A taxa de transferência de calor por CONDUÇÂO, na parede do duto, que é dada pelas temperaturas das superfícies externa e interna (as duas taxas seriam iguais por sinal, em regime permanente).


ID
232882
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
Caixa
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A lei de Dalton é de grande importância em processos físicos envolvendo misturas gasosas, em particular no que se refere ao ar úmido. A respeito dessa lei, assinale a opção correta.

Alternativas
Comentários
  •  Lei de Dalton

    A pressão parcial de um gás é a pressão que este exerceria se ocupasse sozinho, à mesma temperatura, todo o volume da mistura gasosa à qual pertence.

                          Ptotal = P1 + P2 + P3 + ...

    Eq. de Clapeyron

                          P.V/T = P1.V1/T1 + P2.V2/T2 + ...

    Vale lembrar qua a lei de Dalton enuncia que os gases não reagem entre si.


ID
234442
Banca
MS CONCURSOS
Órgão
CIENTEC-RS
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O enunciado da Primeira Lei da Termodinâmica trata da:

Alternativas
Comentários
  • d) Conservação da energia.

     

     

    Chamamos de 1ª Lei da Termodinâmica o princípio da conservação de energia aplicada à termodinâmica, o que torna possível prever o comportamento de um sistema gasoso ao sofrer uma transformação termodinâmica.

     

    1ª Lei da termodinâmica: Todas as formas de energia são mutuamente conversíveis. E ainda: A energia de um sistema fechado e isolado permanece constante. Popularizado: Na natureza nada se cria, Tudo se Transforma.


ID
311656
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
TJ-ES
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Julgue os itens que se seguem, relativos a princípios da
termodinâmica.

O ciclo Rankine com reaquecimento é uma variação do ciclo Rankine no qual o fluido é reaquecido após sair do condensador, aproveitando parte do calor contido no fluido liberado pela turbina de alta pressão. Em consequência, a temperatura média do fluido em circulação aumenta, aumentando a eficiência termodinâmica do ciclo.

Alternativas
Comentários
  • aumenta a temperatura inicial do calor no ciclo

  • O reaquecimento é quando o ciclo tem mais de um estágio na turbina e entre eles ocorrem o reaquecimento. Com a finalidade de não condensar o vapor que é prejudicial as pás da turbina e de também aumentar a eficiência térmica. Esses estágios são divididos no estágio de baixa e alta pressão. Esse reaquecimento pode ser feito na própria caldeira ou simplesmente num trocador de calor específico.

  • Acho que eles misturaram ciclo com reaquecimento e com regeneração.

    O ciclo Rankine com REGENERAÇÃO é uma variação do ciclo Rankine no qual o fluido é reaquecido após sair do CALDEIRA, aproveitando parte do calor contido no fluido liberado pela turbina de alta pressão. Em consequência, a temperatura média do fluido em circulação aumenta, aumentando a eficiência termodinâmica do ciclo.

    Vocês concordam?

  • O reaquecimento existe quando há mais de 1 etapa de expansão nas turbinas. Portanto, entre o 1⁰ e o 2⁰ estágio, o vapor retorna à caldeira e absorve quantidade adicional de energia. Isso aumenta e eficiência térmica do ciclo.
  • Juntando o comentário dos colegas @Marco Antonio e @Lucas Costa, temos:

    O Ciclo de Rankine com reaquecimento é quando existe mais de uma etapa de expansão na turbina, e entre elas ocorre o reaquecimento. Essas etapas são divididas no estágio de alta pressão e baixa pressão, respectivamente.

    A efeito desse ciclo é aumentar o rendimento térmico e evitar uma umidade excessiva nos estágios de baixa pressão da turbina.


ID
311659
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
TJ-ES
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Julgue os itens que se seguem, relativos a princípios da
termodinâmica.

Na transformação adiabática, não há troca de calor e, portanto, não há variação da energia interna do sistema.

Alternativas
Comentários
  • Errado

    Transformações adiabáticas não ocorre troca de calor, mas pode ocorrer a variação interna relacionada com o trabalho.

    Q = calor       U = energia interna      T= trabalho

    Se Q=0  então Delta U = -T

  • De acordo com a 1⁰ lei, a energia pode variar em função do calor ou do trabalho. Logo, a questão está errada.

ID
322744
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca das transformações de estado no estudo da termodinâmica,
julgue os seguintes itens.

Em uma transformação adiabática, não ocorrem trocas térmicas entre o sistema e sua vizinhança.

Alternativas
Comentários
  • Nas transformações adiabáticas há variações de temperaturas , mas não há trocas térmicas.
  • Em uma trasformação adiabática o calor trocado entre o sistema e a vizinhança é zero, ou seja, Q=0

ID
322747
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca das transformações de estado no estudo da termodinâmica,
julgue os seguintes itens.

A transformação politrópica é caracterizada pela variação do quociente entre a quantidade de calor trocado com o meio externo e a variação de temperatura.

Alternativas
Comentários
  • As transformações politrópicas são da forma PVn=cte
  • a definição que foi dada parece com a da entropia

    s = ∆Q/T
  • Aparentemente o processo politrópico inclui o isentrópico, portanto ela pode ser sem variação da entropia ou não.


ID
322750
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca das transformações de estado no estudo da termodinâmica,
julgue os seguintes itens.

Nas transformações isentálpicas e isentrópicas, a entalpia (soma da energia interna com o produto da pressão pelo volume do sistema) e a entropia (função associada à organização espacial e energética das partículas de um sistema), são, respectivamente, constantes.

Alternativas
Comentários
  • Tomará que caia questões assim na prova S2

  • Nessa época as provas de concursos eram tão fáceis. Sonho.


ID
322762
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.

A condutividade térmica é uma constante que independe do material.

Alternativas
Comentários
  • ítem incorreto, pois a condutividade térmica é inerente a cada material.
  • • As intensidades das emissões dependem somente da temperatura e da natureza da superfície emitentes

  • CADA MATERIAL POSSUI UMA ONDUTIVIDADE TÉRMICA DIFERENTE. 

     

    A CONDUTIVIDADE TÉRMICA É UMA CARACTERÍSTICA ESPECÍFICA DE CADA MATERIAL, E DEPENDE FORTEMENTE DE TEMPERATURA E DA PUREZA DO MATERIAL ( ESPECIALMENTE SOB BAIXAS TEMPERATURAS). EM GERAL, OS MATERIAIS TORNAN-SE MAIS CONDUTORES DE CALOR COM O AUMENTO DA TEMPERATURA. A CONDUTIVIDADE TÉMICA EQUIVALE A QUANTIDADE DE CALOR Q TRANSMITIDA ATRAVÉS DE UMA ESPESSURA L, NUMA DIREÇÃO NORMAL A SUPERFICÍE DE ÁRE A, DEVIDO A UMA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA ΔT QUANDO A TRANSFERÊNCIA DE CALOR SE DEVE APENAS A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA. O INVERSO DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA É A RESISITIVIDADE TÉRMICA. 

  • Vale lembrar que o coeficiente de convecção não depende do fluido que se troca calor, mas sim, da superfície com a qual esse fluido troca calor e suas interações com o fluido

  • K = função de T, e do material


ID
322765
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.

Condução é um processo de transferência de energia térmica que ocorre por meio de movimento macroscópico, em que partes da substância se deslocam de uma região para outra.

Alternativas
Comentários
  • Ítem incorreto, pois essa é a definição de convecção.
  • A CONVECÇÃO É A FORMA DE TRANSMISSÃO DO CALOR QUE OCORRE PRINCIPALMENTE NOS FLUÍDOS ( LÍQUIDOS E GASES ). DIFERENTEMENTE DA CONDUÇÃO ONDE O CALOR É TRANSMITIDO DE ÁTOMO A ÁTOMO SUCESSIVAMENTE, NA CONVECÇÃO A PROPAGAÇÃO DO CALOR SE DÁ ATRAVÉS DO MOVIMENTO DO FLUIDO ENVOLVENDO TRANSPORTE DE MATÉRIA.

    FONTE: http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html


ID
322768
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.

A transferência de calor por radiação pode ocorrer tanto nas faixas do espectro visível quanto em comprimentos de onda maiores que os dessas faixas.

Alternativas
Comentários
  • A transferência de calor por radiação se dá em uma ampla faixa de espectros, seja eles visiveis e não visiveis
  • A radiação térmica inclui todas as radiações visível e infravermelha, além de uma parte da radiação ultravioleta.

ID
322771
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.

A transferência de calor por convecção ocorre por meio de colisões entre átomos e moléculas de uma substância e da consequente troca de calor.

Alternativas
Comentários
  • Ítem incorreto, pois esta é a definição de condução.
  • O examinador que formulou as questões dessa prova tem que estudar mais os fundamentos da transferência de calor.. Tá vergonhoso.

    Vide Q107589 e essa Q107588.

    Gabaritos completamente equivocados.

  • Questão mal formulada! A convecção possui dois mecanismos básicos de transmissão de calor

    • Difusão: movimento molecular aleatório

    • Advecção: movimento em massa do fluido

    Conhecendo a banca, fica claro que ela está falando do mecanismo de transferência de calor por condução, mas não quer dizer que a questão está formulada corretamente!

  • Muito fraco o elaborador dessas questões, ele não sabe com quem está lidando!


ID
322774
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação ao processo de transferência de calor, que pode
ocorrer por condução, convecção e radiação, julgue os itens que se
seguem.

A condutividade térmica é o inverso da resistência térmica e mede a rapidez com que o calor flui através do material.

Alternativas
Comentários
  • Ítem incorreto! A resistência térmica de condução é dada por: Rcon = L/KA, ou seja, a condução é o inverso da resistência, multiplicada por L/A; o correto seria se a questão afirmasse da seguinte forma: A condutividade térmica varia PROPORCIONALMENTE com o inverso da resistencia!

  • Concordo plenamente!

  • Em pleno acordo com o que disse o Renan Barreira. Ser o inverso significa ser simplesmente k = 1 / R, o que de fato não ocorre, pois sabe-se que R = L / (k . A), logo k = L / (R . A)

  • Que bom ter professores mais gabaritados que Frank Incropera, David DeWitt, Kittel entre tantos outros físicos para nos esclarecer sobre transfência de calor. 

  • file:///C:/Users/Jhon/Downloads/Documents/os_parametros_termicos1301163920.pdf

    NESSE MATERIAL DÁ PRA ENTENDER.

  • Acredito que o vcs estão confundindo o coeficiente de condutividade térmica com condutividade térmica

  • Questão ERRADA

    Condutância é a facilidade encontrada pela corrente elétrica ao atravessar o material.

    A condutância é o inverso da resistência!

    Não se pode afirmar que condutância é igual a condutividade térmica!

    Certamente o examinador confundiu as definições!

  • Questão errada!

    Livro transferência de calor do Incropera, pág. 38 6ª edição diz que o K é a condutividade térmica... o inverso da condutividade térmica é 1 / k e não e/KA (resistência térmica) ...

    dúvida também confirmada com colegas no grupo de whatsapp de eng. mec

  • Gabarito incorreto.

    A resistência térmica é o inverso da condutância e mede a rapidez com que o calor flui através do material.

    Resistência = 1 / condutância

    Condutância = k x A / L

    Resistência = L / K x A

    Logo,

    Resitência = 1 / condutância

    L / K x A = 1 / ( K x A / L )

  • k = condutividade

    kA/L = condutância

    L/kA = Resistência Térmica à Condução

    1/h = Resistência Térmica à Convecção

  • Gabarito incorreto.

    é proporcional ao inverso.

  • Pesquisei no gabarito oficial. Essa é a questão 71 da prova. Gabarito oficial: ERRADA.

    Qconcursos vacilando...

  • Típica questão de wikipedia. Os ábacos nas referências bibliográficas não fazem distinção entre condutividade térmica e coeficiente de condução! Estão querendo inventar demais nas questões!

    A unidade de condutividade térmica é dada por W/m.K, que é a mesma unidade do coeficiente de condutividade. Não tem narrativa que transforme esse gabarito em CERTO!

    CERTO seria: a condutância térmica é o inverso da resistência térmica...

  • Coeficiente global é o inverso da resistência


ID
322849
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
STM
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca de máquinas térmicas — máquinas que realizam trabalho e
lidam com a variação de temperatura —, julgue os itens seguintes.

Devido ao fato de a velocidade e, portanto, a potência do motor serem limitadas pelas forças de inércia decorrentes da aceleração positiva e negativa das peças em movimento alternativo, é conveniente subdividir o motor em um número de cilindros.

Alternativas
Comentários
  • Correto. Em geral, quanto maior o número de cilindros de um motor, mais suave é o torque transmitido ao Virabrequim. Esse é o motivo de não se trabalhar com carros monocilíndricos.


ID
324676
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação aos princípios de transferência de calor, julgue os
próximos itens.

Todo objeto a uma temperatura acima do zero absoluto irradia energia a uma taxa igual à sua emisissividade multiplicada pela taxa na qual a energia seria irradiada se o objeto fosse um corpo negro.

Alternativas
Comentários
  • Como o poder de absorção é igual a 1, os valores de outras objetos seria a multiplicação de acordo com sua emissividade.

  • alguém explica o trava lingua ?


ID
324679
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação aos princípios de transferência de calor, julgue os
próximos itens.

Para aquecer um componente de 20 g, cuja capacidade calorífica é igual a 0,5 J/g ºC, da temperatura inicial de 20 ºC para 60 ºC, é necessário ceder menos de 200 J de calor ao componente.

Alternativas
Comentários
  • Q = m.c.∆T = 20.0,5.(60 - 20) = 400J

  • Caberia recurso nessa questão

    Capacidade calorífica e o mesmo que capacidade térmica, caracteriza o corpo e não a substância que o constitui, unidade (Cal/ºC)

    Calor especifico define a variação térmica de determinada substância ao receber determinada quantidade de calor, unidde (Cal/gºC)

     


ID
324709
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A respeito da operação de caldeiras e de vasos de pressão, julgue
os itens a seguir.

A presença de incrustações nas paredes, embora reduza a eficiência térmica, não oferece maior risco à operação das caldeiras.

Alternativas
Comentários
  • Por conta da incrustação a troca térmica é prejudicada e, por consequência, criam-se condensados na linha de vapor em maior quantidade. Esse vapor poderá gerar golpes de aríete ou, no caso de caldeiras que alimentam turbinas a vapor, deteriorar as palhetas da turbina.

     

  • Outro problema na incrustação é o aumento do combustúivel, superaquecimento nas superficies do metais, podendo ocasionar rupturas nas estruturas, modificando a resistência dos materiais( de elástico para plástico)


ID
358588
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A parede de um forno industrial de 10 cm de espessura apresenta uma condutividade térmica igual a 1 W/m o C, e o seu exterior troca calor, por convecção, com o ar externo a uma temperatura de 25 o C. No interior desse forno, os produtos de combustão encontram-se a 300 o C, e o coeficiente de troca de calor por convecção é 15 W/m2 o C. Supondo que a taxa de transferência de calor, na parede, é 750 W/m2 , o coeficiente de filme do ar externo, em W/m2 o C, e a temperatura da superfície interna do forno, em o C, valem respectivamente,

Alternativas
Comentários
  • Q = delta T / Req => 750 = 275 / Req => Req = 0,3667

    Req = (L / k.A) + (1/ h interno . A) + (1/ h externo . A) => Em função da área, considera-se A = 1 m². Fazendo as contas chega em h externo = 5 W/m².ºC.

    .

    Q = hint . A . deltaT

    Q/A = hint . deltaT

    750 = 15 . deltaT

    deltaT = 50

    Com isso, T = 300 - 50 = 250

     

     

     

  • A alternativa deve ter erro msm, a temperatura da 175°

  • Temperatura da superfície interna do forno (Ts1):

    q= h A ( Ts - Ts1)

    Ts1= Ts - (q / h A)

    Ts1= 300 - (750 / 15 . 1)

    Ts1= 250 ºC

    Temperatura da superfície externa do forno (Ts2):

    q= K . A /L . ( Ts1 - Ts2)

    Ts2= Ts1 - (q. L / k . A)

    Ts1= 250 - (750 . 0,1 / 1 . 1)

    Ts1= 175 ºC

    Coeficiente convectivo do ar externo (he):

    q= he . A . ( Ts2 - Tar)

    he= q / A ( Ts2 - Tar)

    he= 750 / 1 ( 175 - 25)

    he= 5 W / m2 ºC


ID
358621
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca do processo de transferência de calor por radiação, analise as afirmativas abaixo.

I - O corpo negro é uma superfície ideal empregada nas análises de troca térmica radiante, e a radiação emitida é função do comprimento de onda, da temperatura da superfície e da direção de emissão.

II - A troca de energia radiante, em uma cavidade com duas superfícies não negras, é função apenas das temperaturas, das áreas e do fator de forma referente às superfícies.

III - Introduz-se uma barreira de radiação entre duas superfícies, já que, por sua elevada refletividade, ela reduz a troca líquida de energia radiante entre as superfícies.

Está correto o que se afirma em

Alternativas
Comentários
  • I - O corpo negro é uma superfície ideal empregada nas análises de troca térmica radiante, e a radiação emitida é função do comprimento de onda e da temperatura da superfície, sendo independente da direção de emissão. 

    II - A troca de energia radiante, em uma cavidade com duas superfícies não negras, é função apenas das temperaturas e da área da superfície no interior da cavidade. O fator de forma não é importante, uma vez que toda a energia radiante é interceptada pela cavidade.

    III - Introduz-se uma barreira de radiação entre duas superfícies, já que, por sua elevada refletividade, ela reduz a troca líquida de energia radiante entre as superfícies. Fiquei com dúvida nesse item: a refletividade não dependeria do material dessa barreira?

     

     

    Acho que os erros são esses. Corrijam-me se eu estiver errado, por favor.

  • Arthur, pelo que entendi a questão fala que em função da refletividade do material colocado como barreira haverá uma redução na troca térmica por radiação entre as duas superfícies iniciais.

  • Entendi, léo. Obrigado.

    O lance é que o item falou de uma "barreira" de radiação, então, ela deve ter boas características de bloquear a radiação.

  • I - O corpo negro é uma superfície ideal empregada nas análises de troca térmica radiante, e a radiação emitida é função do comprimento de onda, da temperatura da superfície e da direção de emissão(ERRADA) INDEPENDE DA DIREÇÃO

    II - A troca de energia radiante, em uma cavidade com duas superfícies não negras, é função apenas das temperaturas, das áreas e do fator de forma referente às superfícies. (ERRADA) FALTOU A EMISSIVIDADE NESTA DESCRIÇÃO

    III - Introduz-se uma barreira de radiação entre duas superfícies, já que, por sua elevada refletividade, ela reduz a troca líquida de energia radiante entre as superfícies. (VERDADE)

    Acredito que esses sejam os erros, se alguém discordar, confesso que não sabia sobre esse item 3, mas conhecer o erro das duas primeiras já foi o suficiente para chegar na resposta correta né! haha

    TMJ


ID
403420
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca das máquinas térmicas e dos ciclos termodinâmicos, julgue os itens seguintes.

No ciclo Rankine de potência, a pressurização do condensador é um fator que favorece o aumento da eficiência térmica global do ciclo.

Alternativas
Comentários
  • questão errada!!!! Ao aumentar  a pressão do condensador, diminui-se a eficienc

  • De acordo com os colegas abaixo.

  • Concordo com a galera...

  • Diminuir a pressão na saida da turbina melhora a eficiência global. Aumentar a pressão no consedador e consequentemente aumentar a termperatura é  melhor para a troca de calor, por isso é melhor para a eficiência global. Aumentar a pressão na caldeira e diminuir a pressão no condesador na prática é ruim por que forma gotas de agua nas pás das turbinas.

  • Questão errada, aumentando-se a pressão a eficiência é reduzida.

  • Questao errada. A eficiência global do ciclo rankine aumenta com a reduçao da pressao no condensador.
  • O aumento do "vácuo" no condensador favorece ao AUMENTO da eficiência. O surgimento de gotas que possam entrar em contato com a turbina é fator considerado no projeto. Já li que um título de 85% na saída do último estágio da turbina é algo completamente aceitável. Essa questão está errada.

    O que poderia contribuir para a não anulação da questão é que ele pode ter mencionado o termo pressurização não no sentido de aumento de pressão, mas no sentido de dizer que a pressão nesse aparelho térmico é importante para a eficiência do ciclo.

  • Gabarito ERRADO

    Queda de pressão na caldeira aumenta a área do diagrama TS o que aumenta o trabalho líquido e, consequentemente, o rendimento.

    O ônus é a redução do título de vapor, o qual pode acarretar em formação de gotículas prejudiciais aos equipamentos projetados para operação em vapor. A formação de mais líquidos saturados enseja na indesejada erosão em virtude das gotículas dispersas no fluido de trabalho na saída do equipamento

  • Concordo que a questão está errada!

    Quando aumenta a pressão no condensador, diminui o W liquido e aumenta a temperatura, o que diminui a eficiência do ciclo!

  • Pressurização — é a forma de igualar , no meio  ou .

     fechados e pressurizados, possibilitam o funcionamento de , quando o ambiente externo é adverso. Um exemplo disto, é um  a uma grande . Aviões, como os , tem a cabine pressurizada.

  • Questão errada. Se fosse dito despressurização, estaria correto. Aumento de pressão que favorece aumento na eficiência é o que é feito na caldeira.
  • A diminuição da temperatura do condensador aumenta a eficiência. Ao aumentar a pressão (pressão de saturação) do condensador, aumenta também a temperatura (temperatura de saturação). Portanto a eficiência diminui.

  • Gabarito evidentemente errado. CESPE e suas anomalias. Tomara que não nos venha com essas na prova.

  • Eu tentei enxergar a questão dessa maneira: ao dizer que o condensador foi pressurizado, significaria que a pressão na caldeira aumentou e logo sua temperatura, assim poderia aumentar a eficiencia termica do ciclo. Mas acho que a questão poderia ter cido formulada melhor.

  • Se pressurizar, eleva o nível da ISOBARICA do condensador, diminuindo a "altura do polígono" representado no diagrama T-S do ciclo de Rankine, consequentemente reduzindo a área, e se reduz a área reduz o trabalho útil e a eficiência.

    Volto a repetir que esta banca é uma desgraça, inventa coisas e não anula nem muda os gabaritos, desrespeito ao estudante de concurso.

    Item errado

    https://www.antonioguilherme.web.br.com/Arquivos/rankine_3.php


ID
403423
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Acerca das máquinas térmicas e dos ciclos termodinâmicos, julgue os itens seguintes.

Em um ciclo motor Otto ideal, as trocas de calor são todas realizadas a pressão constante.

Alternativas
Comentários
  • São realizadas a volume constante.

  • NÃO, A PRESSÃO VARIA EM TODOS OS ESTÁGIOS, MAS O VOLUME PERMANECE CONSTANTE EM DOIS DOS ESTÁGIOS. 

  • Errado! A adição de calor é realizada a volume constante, assim como a rejeição de calor.
  • Errado.

    Ciclo ar padrão Otto - COMBUSTÃO (TROCA DE CALOR) VOLUME CONSTANTE

    Ciclo ar padrão Diese- COMBUSTÃO(TROCA DE CALOR) PRESSÃO CONSTANTE


ID
403513
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.

A condutividade e a capacidade térmica da parede de vidro são determinantes para se calcular a velocidade com que o equilíbrio de temperatura é alcançado.

Alternativas
Comentários
  • Acredito que o que vai ser mais determinante para a velocidade de equilíbrio térmico é o que há nesses ambientes. Por exemplo, um líquido viscoso ou um sólido com condutividade baixa poderão retardar o equilíbrio térmico, apesar de condutividade e capacidade térmica do vidro baixas.

     

    Alguém concorda com o raciocínio?

  • Arthur vc está certo...

    A condutividade e a capacidade térmica da parede de vidro são determinantes para se calcular a velocidade com que o equilíbrio de temperatura é alcançado.

    A condutividade térmica da parede de vidro e a capacidade térmica do ar interior às duas salas são determinantes para se calcular a velocidade com que o equilíbrio de temperatura é alcançado.

    q = -Kvidro * A * dT/dx

    Q = Csala * deltaT

  • Seu comentário foi excepcional, Thales!

  • Eu pensei também que dependeria da espessura do vidro. Uma parede com vidro de condutividade K e espessura 5x retardaria bastante o equilíbrio térmico em comparação com uma parede do mesmo vidro com espessura x.

  • A transferência de calor ocorre principalmente por radiação, mas a condução e a convecção também seriam um fator a se levar em conta.


ID
403516
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.

Quanto maior for a diferença de temperatura entre os ambientes, maior será o fluxo de calor entre eles e, portanto, menor o tempo de equilíbrio.

Alternativas
Comentários
  • maior o tempo de equilíbrio!!

  • Quanto maior for a diferença de temperatura entre os ambientes, maior será o fluxo de calor entre eles e, portanto, MAIOR o tempo de equilíbrio.

  • Acredito que o correto seria MENOR o tempo PARA SE CHEGAR ao equilíbrio, não???? Entendi nada dessa questão... porque se troca mais calor, vai chegar ao equilíbrio térmico mais rápido (menor tempo), né não?!


ID
403519
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.

Se o ar do ambiente mais quente for agitado, então, devido à maior convecção, o ambiente mais frio esquenta mais rápido.

Alternativas
Comentários
  • agitar a parada aumenta o h de conveção, o que reduz a resistência térmica e, portanto, aumenta o fluxo de energia .

  • O aumento da convecção em qualquer um dos lados irá aumentar a troca de calor. É uma resistência sem série, convecção, condução no vidro e convecção do outro lado. Reduzindo qualquer uma das resistências a troca de calor aumenta.

  • mal formulada... parece ate ma vontade do examinador.

    [...] entao em comparacao com o sistema nao agitado, o ambiente mais frio da vizinhanca agitada esquenta mais rápido.


ID
403522
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma parede de vidro separa uma sala em dois ambientes que se encontram em temperaturas diferentes, ambos idealmente isolados do meio externo. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.

Se, no lugar de uma parede de vidro, fossem colocadas duas paredes de vidro paralelas bem próximas (afastadas de 5 mm, por exemplo), o fluxo de calor seria reduzido à metade.

Alternativas
Comentários
  • Ao meu ver a questão ficou um tiquinho confusa, pois não disse o que ficava entre as paredes de vidro... ar? vácuo? Além do mais, não se se a questão depende de outra assertiva, mas só por essa questão aí e o s dados nela contidos não tem como saber se é a metade, um décimo... porque não tem o referencial... reduzir a metade de quanto?!

  • Só seria a metade se não houvesse espaço entre as divisórias de vidro. Havendo espaço, o fluxo de calor será necessariamente inferior à metade.

  • Concordo com @Nícolas.

    Quanto à redução, acredito que a banca avaliou apenas por meio da Lei de Fourier, em que, se dobrássemos a espessura da parede (colocando duas iguais juntas), reduzir-se-ía pela metade o fluxo de calor.

    Bons estudos!

  • A partir do momento que a questão fala que são colocadas duas paredes de vidro com um certo afastamento entre elas, não podemos afirma que será reduzido pela metade porque não envolve somente transferência de calor por condução. Logo entra a transferência de calor por convecção.


ID
403525
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
FUB
Ano
2009
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica produz trabalho quando recebe calor a uma temperatura maior que a temperatura em que ela dissipa calor para o meio. A esse respeito, julgue os próximos itens.

Se as temperaturas da fonte quente e da fonte fria forem reduzidas na mesma quantidade, o rendimento máximo da máquina térmica não se altera.

Alternativas
Comentários
  • Se as temperaturas da fonte quente e da fonte fria forem reduzidas na mesma quantidade, o rendimento máximo da máquina térmica AUMENTA.

  • Como se subtraísse de um valor x em cima e em baixo na fórmula de Carnot.

    Porém a redução percentual em TL será maior que a redução percentual em TH

    O rendimento então vai aumentar


ID
461887
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
HEMOBRÁS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica operando com 25% de eficiência pelo
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.

O trabalho mecânico realizado no ciclo é 2.500 J.

Alternativas
Comentários
  • n = (Qh - Ql)/Qh => 0,25 = (Qh - 7500)/Qh => Qh = 10000J

    W = Qh - Ql = 10000-7500 = 2500J

  • n = (fq-ff)/fq

    0,25 = (fq-7500)/fq

    0,25 fq = fq - 7500

    0,75 fq = 7500

    fq = 10000 J

    w = fq - ff

    w = 10000 - 7500

    w = 2500 j


ID
461890
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
HEMOBRÁS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica operando com 25% de eficiência pelo
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.

A temperatura da fonte fria é menor que 300 o C.

Alternativas
Comentários
  • N = tq -tf / Tq

    tf = 395.25

  • Th = 527 + 273 = 800K

    n = (Th - Tl)/Th => 0,25 = (800 - Tl)/800

    Tl = 600K = 327ºC

  • fq = 800 k

    w = 200 k

    ff = 800 - 200 = 600 k = 327 ºc


ID
461893
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
HEMOBRÁS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica operando com 25% de eficiência pelo
ciclo de Carnot entrega 5 kW na saída. Considerando que a
fonte quente opera a 527 oC e que o calor perdido no ciclo é
7.500 J, julgue os próximos itens.

Cada ciclo tem uma duração de 1 s.

Alternativas
Comentários
  • P = W/t -> 15000=7500/t -> t = 0,5s

  • Léo,

    a máquina entrega calor na saída a uma taxa de 5000 J/s

    o calor perdido em um ciclo é 7500 J

    Logo o tempo de um ciclo completo é 1,5 segundos

  • Pra mim essa questão tinha que ter especificado essa "entrega na saída"... entrega o que? taxa de calor rejeitado? ou taxa de energia em trabalho?

  • Não é isso, Leo e Thales. Vejamos:

    A máquina opera com 25%.

    Se rejeita 7.500 J (QL), logo ela precisa de 10.000 J (QH) para gerar 2500 J (WL).

    Como ela entraga 5 kW, quer dizer que ela realizar dois ciclos por segundo (2×2500). Logo, cada ciclo tem duração de 0,5 s.


ID
462010
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
HEMOBRÁS
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A água retira do ar o calor para evaporar-se, reduzindo assim a sua
temperatura. Esse é o princípio básico de funcionamento dos
condicionadores de ar evaporativos. Acerca do uso desse processo
para climatização de ambientes, julgue os itens seguintes.

O referido processo ocorre sob pressão constante, portanto, o calor trocado equivale à variação da entalpia.

Alternativas
Comentários
  • Em um processo ocorrendo à pressão constante há realização de trabalho sim. W = p*dV, logo ∆Q = ∆U + p*dV => ∆Q = ∆H

  • Primeira Lei da Termodinâmica:

    ∆U = Q - W

    Q = ∆U + p*dV

     

    Como não há variação das fronteiras do volume de controle, dV = 0. Portanto, ∆Q = ∆H


ID
523018
Banca
FGV
Órgão
Senado Federal
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considere uma máquina térmica que necessita de um dispositivo para dissipar calor. A melhor escolha foi uma aleta de seção transversal retangular, uniforme. Indique a forma da equação diferencial que governa este problema.

Considere que o fluxo de calor é unidimensional.

Alternativas

ID
523024
Banca
FGV
Órgão
Senado Federal
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Analise a alternativa que apresente os modos de transferência de calor:

Alternativas
Comentários
  • Não entendo a FGV, as vezes ela da questões modo jedai, outras questões muito simples!

  • A questão é absurdamente simples, mas conhecendo a banca e o concurso, a gente lê 3x antes de marcar


ID
523060
Banca
FGV
Órgão
Senado Federal
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O ar a 20o C escoa sobre uma placa de 1m2 a uma temperatura de 250o C. Sabendo que o coeficiente de transferência de calor é 25 W/m2 o C, avalie a transferência de calor.

Alternativas
Comentários
  • Convecção natural

    Q= h.A (Ts-Tviz)
    Q= 25.1 (250-20)
    Q=25.230
    Q=5750W  ou 5,75KW
    Letra e

ID
523066
Banca
FGV
Órgão
Senado Federal
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um sistema composto de uma massa de gás ideal é comprimido segundo um processo isotérmico. Sobre a entalpia do sistema, pode-se afirmar que:

Alternativas
Comentários
  • Pela 1º Lei da Termodinâmica, para gases ideais:

    h = u + p.v => p.v = RT => h = u + RT

    Como pode ser visualizado, h depende somente da temperatura.


  • cp=delta h / delta T e neste caso Delta T = 0 (processo isotérmico)

    a variaçao da entalpia = delta h = cp x delta T

    Logo , a variaçao da entalpia é nula = entalpia constante.

    GABARITO: C


ID
523069
Banca
FGV
Órgão
Senado Federal
Ano
2008
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica ideal recebe calor a 140° C e rejeita o excesso não utilizado a 10° C. Idealmente, o máximo rendimento térmico dessa máquina é de, aproximadamente:

Alternativas
Comentários
  • n = 1 - (10+273)/(140+273) = 0,3147 = 31,5%

  • N  = W/ Tq 

    N = Tq - Tf / Tq 

    N = (140 + 273 )-(10+273) / (140+273)

    N = (413 -283)/413

    N = 0,3147

    0,3147*100 = 31,47 % 

  • Lembre-se de sempre usar a temperatura em Kelvin: T º C +273

    N = 1 - TL/TH

    N=1 - 283/413

    N = 1 - 0,685

    N = 31,5 %

    GABARITO:D


ID
540457
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica reversível a vapor opera em condições ideais. A máquina absorve calor de um reservatório quente a 546 °C a uma pressão de 20 atm, realiza trabalho e expele calor a uma temperatura de 273 °C a uma pressão de 1 atm. Considere que a temperatura do zero absoluto seja igual a -273 °C. De acordo com essas informações, o valor do máximo rendimento possível para essa máquina térmica é

Alternativas
Comentários
  • Carnot definiu a equação que dá o máximo rendimento possível de uma máquina térmica trabalhando com temperatura de entrada (fonte quante) T1 e temperatura de saída (fonte fria) T2:
    n = 1 - T2/T1
    Pelo princípio da conservação da energia, sabe-se que o rendimento máximo ocorre quando toda a energia térmica perdida em função da passagem da temperatura T1 para a temperatura T2 vira trabalho. Como a energia térmica de um gás é proporcional a sua temperatura, é natural que trabalho seja proporcional à diferença entre as temperaturas T1 e T2. Se T2 fosse 0, teríamos um rendimento de 100% (o que não existe). Para o caso do exercício, temos:
    T1 = 546°C = 819 K
    T2 = 273°C = 546 K
    rendimento máximo teórico = 1 - T2/T1 = 1 - 819/546 = 1/3
  • Rendimento = 1- 546/819

    rendimento = 1/3


ID
540484
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

No que se refere à pressão e à energia interna, o vapor superaquecido, quando comparado ao vapor saturado, apresenta pressões

Alternativas
Comentários
  • I - O vapor superaquecido apresenta pressões mais baixas para uma determinada temperatura (só observar o diagrama pressão temperatura)

    II - O vapor superaquecido apresentas energias internas mais altas para uma determinada pressão ou temperatura (explicação abaixo)

    titulo=x= massa de vapor/ (massa de vapor + massa de liquido)

    x=1  : vapor

    x=0 : liquido

    u=u_L+x*u_LV

    O maior valor da energia interna vai ocorrer quando o titulo for igual a 1, ou seja, quando for vapor superaquecido!

     

  • Albert, a questão fala de vapor superaquecido e vapor saturado. Quando o x=1 se trata de vapor saturado. Vapor superaquecido acontece quando quando acrescenta mais calor ao vapor superaquecido.  

    A resposta continua a mesma, mas a justificativa não é valida.


ID
540487
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A variação líquida total de entropia é dada por

ΔS sistema + ΔSmeio = ΔSgerada ≥ 0

A variação de entropia num sistema pode ser positiva ou negativa. O único modo pelo qual a entropia de um sistema pode ser diminuída é pela

Alternativas
Comentários
  • A entropia será sempre positiva ou quando receber calor, logo para ser negativa, ela terá que perder calor.

  • Lembrando que massa também transporta entropia. Assim, a transferência de massa do sistema (letra E) também permite perda de entropia. No entanto, deve-se entender que "sistema" refere-se a um sistema fechado e não a um volume de controle (sistema aberto). Não ficou claro que se trata de um sistema fechado, mas na maioria das vezes deve-se fazer essa consideração.

  • “A variação de entropia de um sistema durante um processo de transferência de calor isotérmico e internamente reversível pode ser determinada pela integração da equação:

    ΔS = ʃ (δQ / T)

    ΔS = Q / T

    Observe que a variação da entropia de um sistema durante um processo isotérmico internamente reversível pode ser positiva ou negativa, dependendo da direção da transferência de calor.

    A transferência de calor para um sistema aumenta a entropia de um sistema, enquanto a transferência de calor de um sistema a diminui.

    Na verdade, a perda de calor é a única forma pela qual a entropia de um sistema pode ser reduzida.”

    Referência: Termodinâmica (Yunus Çengel), 5a Edição

    .

    Gabarito: Letra C


ID
540814
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma bomba centrífuga está sendo empregada para transferir líquido do tanque TQ1 para o tanque TQ2.
Analise as afirmativas abaixo relativas a um aumento na vazão de operação.

I - Aumentando-se a pressão no tanque TQ2, a vazão de operação também aumenta.
II - Fechando-se parcialmente uma válvula instalada na linha, a vazão de operação aumenta.
III - Aumentando-se a rotação de operação do impelidor da bomba, a vazão de operação também aumenta.
IV - Aumentando-se o nível de líquido no tanque TQ1, a vazão de operação aumenta.

É correto APENAS o que se afirma em

Alternativas
Comentários
  • I – ERRADA Aumentando-se a pressão no tanque TQ2, a vazão de operação também aumenta.

    A pressão vai interferir na velocidade, a vazão manterá se constante, já com o aumento da velocidade a pressão diminui e vice-versa.

    II – ERRADA Fechando-se parcialmente uma válvula instalada na linha, a vazão de operação aumenta.

    Ocorrerá um estrangulamento, então a velocidade vai aumentar, devido a diminuição da área e a vazão se mantem constante.

     III – CERTA Aumentando-se a rotação de operação do impelidor da bomba, a vazão de operação também aumenta.

    IV – CERTA Aumentando-se o nível de líquido no tanque TQ1, a vazão de operação aumenta.

  • Ao meu entender, o item II está incorreto, pois fechando parcialmente a válvula, há um aumento da inclinação da curva de instalação (Hinst = Hest + KQ^2, onde K representa as perdas de carga), deslocando o ponto de operação para cima e para a esquerda, no sentido de redução da vazão até zero (fechamento total da válvula). Dessa forma, o novo ponto de operação terá uma menor vazão e um maior aumento do Hinstalação, aumentando a carga sobre a bomba.

    Se eu estiver errado, por favor, avise!


ID
540817
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

As indústrias, em geral, trabalham constantemente com fluidos escoando pelo interior de tubos. Imagine que água deva ser transportada através de um tubo cilíndrico, cujas superfícies são mantidas a uma temperatura constante igual a 80 °C. A água entra no tubo a 40 °C e sai a 60 °C, escoando com uma taxa mássica de 0,03 kg. s-1 . A média logarítmica de diferença de temperatura é aproximadamente 30 °C. O tubo tem diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 10 cm e 12 cm, e um comprimento de 10 m. Sabe-se que, se o regime de escoamento da água for laminar, o número de Nusselt será igual a 3,66 (temperatura constante na parede) e, se for turbulento, Nusselt será calculado por Nu = 0,02(Re/200)(Pr/2).
De acordo com as informações fornecidas, a taxa de calor trocado entre a água e a parede do tubo é, em watts, igual a

Dados: massa específi ca da água = 1000 kg. m −3
condutividade térmica da água = 0,6 W. m−1. K −1
viscosidade cinemática da água = 5 x 10−7 m2. s −1
condutividade térmica do tubo = 60 W. m−1. K −1 prandtl = 3 π = 3

Alternativas
Comentários
  • Alguém sabe?

  • m_dot = pho*U*A -> U = 0.03/((pi*0.1^2)/4)*1000 -. U = 4e-3

    re = UA/ksi = 4e-3*1e-2/5e-7 = (4/5)e2 - Laminar!

    nu = hk/D = 3,66 -> h = 3,66*0,0/0,1 = 21,96 W/m^2.K

    a = 2*pi*r*l = 2*3*0,05*10  = 3

    Q = h*A*deltaT_ln = 21,96*3*30

    Q = 1976,4 W

  • Só corrigindo um negócio do Gabriel Lopes, Nu = hD/k.

  • O reynolds não seria Re=1000*0,1*0,004/5*10^-7 ?

    O que daria um reynolds >2100 e consequentemente turbulento

  • esse é o tipo de questão que só quem sabe fazer é quem trabalha ou atua de alguma forma na área


ID
546613
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

No que se refere às condições de operação e de projeto de vasos de pressão, analise as afirmações a seguir.
I - A pressão máxima de trabalho admissível pode referir-se a cada uma das partes de um vaso ou ao vaso considerado como um todo.
II - O teste hidrostático em vasos de pressão consiste no preenchimento completo do vaso com água ou com outro líquido apropriado, no qual se exerce uma pressão denominada pressão de teste hidrostático.
III - As variações de pressão de operação são sensíveis em qualquer tipo de vaso de pressão.
Está correto o que se afirma em

Alternativas
Comentários
  • A NR 13 divide as caldeiras em três categorias:

    Categoria A: onde a pressão de operação é igual ou superior a 1960 kPa (19,98 kgf/cm2);

    Categoria B: todas as caldeiras que não se enquadrem nos requisitos indicados para as categorias A e C;

    Categoria C: pressão de operação é igual ou inferior a 588 kPa (5,99 kgf/cm2) e o volume interno é igual ou inferior a 100 l (cem litros).


ID
546616
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Em um trocador de calor de correntes paralelas, o fluido quente entra a 530 °C e sai a 330 °C, e o fluido frio entra a 30 °C e deverá sair a 230 °C. A variação média da temperatura em °C, nesse caso, é igual a
Dado: ln 5 = 1,6

Alternativas
Comentários
  • LMTD = Log Mean Temperature Difference = (ΔT1-ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2) 

    ΔT1=530-30=500

    ΔT2=330-230=100

    LMTD = 400/ln(5)= 250 °C


ID
548725
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um grupo de estudos buscou nas tabelas de um livro de termodinâmica o valor da energia interna de uma determinada substância que se encontra no estado de vapor superaquecido. O grupo obteve a informação de que alguns livros não fornecem os valores da energia interna específica u na região do vapor superaquecido, uma vez que essa propriedade pode ser rapidamente calculada por meio de uma expressão que utiliza outras propriedades fornecidas na tabela. O grupo verificou que esse era o caso. Considerando h como a entalpia, p a pressão e v o volume específico, o grupo aplicou, para obter u, a expressão

Alternativas
Comentários
  • Entalpia é a variação da energia interna somada com a pressão pelo volume.

    H = U + PV

    U = H - PV

    Letra E.


ID
548731
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um tanque rígido de 0,9 m3 contém um gás ideal a  p= 0,5 MPa e  T1 = 500 K. Após um vazamento de 0,5 kg do gás, chegou-se a  p2 = 400 kPa. Considerando R = 0,3 kJ/kg.K, a temperatura  T2 em K, vale

Alternativas
Comentários
  • P.V = m.R.T => 500.0,9 = m.0,3.500 => m = 3kg 

    No estado 2 m=2,5

    PV=mRT = > 400.0,9 = 2,5.0,3.T2 => T2 = 480K


  • P.V= m.R.T (Equação geral dos gases perfeitos)

    P= Pressão; P1= 0,5 mPA = 500 kpa P2 = 400 kpa

    V= Volume; 0,9 m³

    m= Massa molar do gás;

    R= Constante dos gases perfeitos; 0,3 kj/kg.k

    T= Temperatura. T1= 500 k T2=?

    Encontramos a massa inicial contida no tanque rigido antes do vazamento utilizando a equação geral dos gases perfeitos.

    P.V= m.R.T

    m= PV/RT ; m= 500 Kpa. 0,9 m³ / 0,3 KJ/kg.K. 500k

    m= 3 Kg

    como vazou 0,5 Kg do conteúdo do tanque rigido sobrou apenas 2,5 Kg.

    coma massa do recipiente encontrada podemos calcular a temperatura no momentos depois do vazamento, utilizando a mesma equação.

    P.V=m.R.T

    T2= P.V/m.R

    T2= 400 Kpa.0,9m³/ 2,5 Kg. 0,3 KJ/Kg.K

    T2= 480 K

     

     

     


ID
548815
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com relação ao ciclo Brayton, analise as afirmativas a seguir.

I – A turbina a gás real difere do ciclo ideal, principalmente devido às irreversibilidades no compressor e na turbina, e à perda de carga nas passagens do fluido e na câmara de combustão (ou no trocador de calor para um ciclo fechado).

II – O fluido de trabalho apresenta mudança de fase.

III – O compressor utiliza uma pequena quantidade de trabalho na sua operação, em comparação ao trabalho gerado na turbina.

IV – O rendimento do ciclo de turbina a gás pode ser melhorado pela introdução de um regenerador.

Estão corretas APENAS as afirmativas

Alternativas
Comentários
  • II - O ciclo Brayton utiliza o ar como fluido de trabalho, do início ao fim, considerando a combustão como um processo de transferencia de calor.

    III - A turbina consome de 30% a 50% da potencia gerada pela turbina.

  • I - A turbina a gás real difere do ciclo ideal, principalmente devido às irreversibilidades no compressor e na turbina, e à perda de carga nas passagens do fluido e na câmara de combustão (ou no trocador de calor para um ciclo fechado). 


    II – O fluido de trabalho não apresenta mudança de fase. 


    III – O compressor utiliza uma razoável quantidade de trabalho na sua operação, em comparação ao trabalho gerado na turbina. Corresponde de 30 a 50%


    IV – O rendimento do ciclo de turbina a gás pode ser melhorado pela introdução de um regenerador.


ID
548818
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O ciclo Brayton é o ciclo ideal para a turbina a gás simples. Qual gráfico pressão-volume se refere especificamente a esse ciclo?

Alternativas
Comentários
  • A letra "B" se refere ao ciclo DIESEL, cuidado.

  • A - Brayton
    B - Diesel
    C - ?
    D - Otto
    E - Stirling

  • Etapas de funcionamento do ciclo Brayton ideal:

    1. compressão isentróprica, no compressor. Essa etapa consome de 40 a 80% do trabalho gerado pela turbina;
    2. adição de calor a pressão constante, no combustor (ou num trocador de calor). Considera-se a pressão como constante pois ignoram-se as perdas de carga;
    3. expansão isentrópica na turbina;
    4. rejeição de calor a pressão constante.

ID
548821
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O ciclo de Rankine é o modelo ideal para as centrais térmicas a vapor utilizadas na produção de potência. No entanto, sabe-se que um ciclo real se afasta de um ciclo ideal, uma vez que ocorrem várias perdas. Com relação a essas perdas, analise as afirmativas a seguir.

I – As perdas principais na turbina são aquelas associadas ao escoamento do fluido de trabalho, por meio dos canais e palhetas da turbina.

II – As perdas na bomba decorrem principalmente das irreversibilidades associadas ao escoamento do fluido.

III – A perda de carga provocada pelo atrito e a transferência de calor ao ambiente são as perdas mais importantes nas tubulações.

IV – As perdas no condensador são extremamente significativas, considerando todo o conjunto.

Estão corretas APENAS as afirmativas

Alternativas
Comentários
  • As perdas na turbina são as mais significativas, pois representam perdas na produção de trabalho líquido. Entretanto, as perdas no condensador, de acordo com o Van Wylen, não são significativas.


ID
548830
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Duas grandes placas paralelas finas, cujas superfícies podem ser consideradas corpos negros, estão separadas por uma distância de 2 cm e trocam calor entre si por condução e radiação. Admita que:

• uma das placas está a  T1 = 400 K, enquanto a outra está a T2= 300 K;

• o espaço entre elas é ocupado pelo ar (Kar = 0,02 W/m.K); e

• as correntes de convecção natural envolvidas são desprezíveis.

Considerando que a taxa de transferência de calor por radiação entre as placas por unidade de área é de 300 W, a taxa de transferência de calor total entre as placas por unidade de área, em W, corresponde a

Alternativas
Comentários
  • q" = - k.(∂T/∂x) => q" = -0,02.(300-400)/0,02 => q"= 100W

    Q" = q"conv + q"rad = 400W
  • tenho a impressão que deveria ser por convecção, não condução, mas tudo bem. 

  • Pedro Santos Ele considera condução devido ao fato das placas estarem muito proximas, que se aproxima da condução.

  • Os mecanismos de transferência de calor, condução e radiação, podem ocorrer simultaneamente (combinados) quando o fluido entre as placas está em repouso.


ID
548833
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma das superfícies de uma placa delgada absorve 793 W/m2 de radiação solar e a dissipa por convecção para o ar ambiente a 30 o C, enquanto a outra superfície está isolada. Considerando que o coeficiente de transferência de calor envolvido vale h = 13 W/(m2.o C), a temperatura da placa, em o C, é dada por

Alternativas
Comentários
  • q" = h.∆T => 13.(T-30)=793 => T-30=61 => T = 91ºC

  • Como a placa está em regime permanente, a energia absorvida deve ser exatamente igual a emitida. Assim,



    q”=q/A=h(Tplaca-Tamb) - > Tplaca= q”/h + Tamb = 91 °C


ID
548836
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando-se os modos de transferência de calor, estão corretas as afirmativas abaixo, EXCETO a seguinte:

Alternativas
Comentários
  • GABARITO E

     

    A transferência de calor no vácuo só ocorre por radiação, pois não há meio disponível para a condução ou convecção.


ID
549136
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando as leis da termodinâmica, afirma-se que

Alternativas
Comentários
  • As eficiências térmicas dependem exclusivamente dos limites de temperatura fornecida e rejeitada. Portanto trabalhando entre limites iguais de temperatura, teremos sempre a mesma eficiênica térmica.
  • Todas as máquinas térmicas motoras REVERSÍVEIS, que operam entre os mesmos limites de temperatura, têm a mesma eficiência..

    Vale lembrar que as máquinas térmicas reais são irreversíveis e por isso podem ter as mais diversas eficiências, sempre MENOR que a de uma máquina térmica ideal reversível.


ID
549145
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Dentre os ciclos abaixo, aquele que tem o ciclo termodinâmico de combustão externa é o

Alternativas
Comentários
  • O calor é adicionado ao vapor por uma fonte externa de energia (MCE)  --> Rankine
  • Combustao interna: em que a combustão se efetua sobre uma mistura de ar e combustível (Otto, Diesel, Brayton e Miller)
    Combustao externa: em que o combustível não entra em contato com o fluído de trabalho (Rankine,pois utiliza uma caldeira)

  • Questão super mal formulada. Uma coisa simples e erram. Pois tanto ciclo Rankine, como o ciclo Brayton, também tem processo de fornecimento de calor a uma pressão constante a partir de uma fonte externa.

  • a) Otto. ( MODELA MOTORES A GASOLINA ) COMBUSTÃO INTERNA. 

    b) Rankine. ( MODELA TURBINAS A VAPOR ) COMBUSTÃO EXTERNA. 

    d) Diesel. ( MODELA MOTORES DIESEL ) COMBUSTÃO INTERNA 

    e) Brayton. ( MODELA TURBINAS A GÁS ) COMBUSTÃO INTERNA .

  • Outro ciclo a combustão externa é o Stirling


ID
549289
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Vapor a P1 e T1 entra em um bocal adiabático com velocidade de 40 m/s e sai a 200 m/s, a P2 e T2 , onde P e T correspondem a pressão e temperatura. Considerando-se que o processo ocorre em regime permanente e que a entalpia, na entrada do bocal, vale 3.200 kJ/kg, a entalpia na saída do bocal, em kJ/kg, vale

Alternativas
Comentários
  • he+ve^2/2=hs+vs^2/2

    hs=he+ve^2/2-vs^2/2

    hs=3200E3 + 40^2/2 - 200^2/2 = 3200E3-19200 [Joules]=3180,8E3 Joules

     

  • Na maioria desses equipamentos, a energia cinética e potencial são desprezadas.


ID
562648
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um recipiente rígido de 2 m3 contém um gás a 350 K e 0,5 MPa. Ocorre um vazamento e 0,52 kg desse gás é perdido para a atmosfera. Após o vazamento, a temperatura do gás no tanque é de 320 K. Considerando-se que esse gás segue o modelo de gás ideal, com R=0,3 kJ/kg.K, a pressão no tanque, no estado final desse processo, é dada, em kPa, por

Alternativas
Comentários
  • Utilizando a equação dos gases ideais:

    PV=mRT

    Para a situação inicial, encontra-se que a massa inicial (m1)=9,52kg

    A massa após o vazamento é m1-0,52kg... m2= 9kg, aproximadamente.

    Com isso, aplica-se novamente a equação dos gases ideais para a segunda situação, após o vazamento. Observe que o recipiente possui um volume fixo (rígido) e os gases ocupam todo o volume do recipiente. Isso implica que V2=V1

    P2 V1 = m2 R T2

    Isolando P2, encontra-se que P2=430kPa, aproximadamente.


ID
562660
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2010
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um engenheiro sabe que a distribuição de temperaturas ao longo de uma parede de 10 m2 de área e de 0,8 m de espessura, em certo instante, corresponde a T(x)=a+bx+cx2 . Sabe-se que a = 780 °C; b = -250 °C/m; c = -70 °C/m2 . Considerando-se que a condutividade térmica do material é dada por 30 W/(m.°C), a taxa de transferência de calor que entra na parede (x=0) é dada, em kW, por

Alternativas
Comentários
  • q=-k*dT/dx*A=30*250*10=75.000W

  • Taxa de transferência de calor por condução

    q = - k . A . dT / dx

    .

    dT / dx = d [a + bx + cx²] / dx

    dT / dx = 0 + b + 2cx

    .

    Substituindo na equação

    q = - k . A . (b + 2cx)

    .

    A questão solicita a transferência de calor para x = 0

    q = - k . A . (b + 0)

    q = - 30 . 10 . (-250)

    q = 75000 W

    q = 75 kW

    .

    Referência Bibliográfica: Termodinâmica (Yunus Çengel), 5a Edição

    .

    Gabarito: Letra A

    .

    Bons estudos!


ID
628207
Banca
FCC
Órgão
TCE-SE
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando os parâmetros básicos de projetos de um sistema de climatização residencial e os critérios estabelecidos na norma vigente, é correto afirmar:

Alternativas

ID
670696
Banca
CONSULPLAN
Órgão
TSE
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Sobre a termodinâmica e seus fundamentos, é INCORRETO afirmar que

Alternativas
Comentários
  • Entalpia difere de Entropia, o conceito da letra D é referente a esse último.

  • Apesar de a letra D está claramente errada, a opção A me parece também conter um pequeno erro. Caso a transformação seja isoentrópica, a variação de entropia será nula. (Claro que é um caso ideal, mas a questão não cita um sistema real, mas sim isolado)

  • Concordo plienaminte com nuestro colega Binicius Macedo, la variacion de etropia puede ser zero en uno sistema isolado. Pero, la alterativa D estas claramiente erronea.

  • A letra C está incompleta, o que torna ela errada tb. Quando ele fala variação de entropia do universo ele quer dizer delta S universo = delta S sistema+ delta S viz. Essa variação de entropia pode ser positiva (processo irreversível) ou nula (processo reversível).

  • A letra A também está errada.

  • A) Essa alternativa também está errada. A variação de entropia de um sistema pode ser positiva, negativa ou nula. A geração de entropia é que nunca pode ser negativa.

    B) Correta. A definição de entalpia é H = u+pv. Se entre dois estados a pressão se mantiver constante, a variação da entalpia somente se dará pela variação da energia interna.

    C) Correta

    D) Incorreta. O que mede a desordem de um sistema é a entropia.


ID
670699
Banca
CONSULPLAN
Órgão
TSE
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Em um sistema, uma transformação isocórica é aquela em que não há variação de

Alternativas
Comentários
  • Uma transformação isocórica, também chamada de uma transformação isovolumétrica, ou uma transformação isométrica, é uma transformação termodinâmica que ocorre a volume constante em um sistema fechado. 


ID
670741
Banca
CONSULPLAN
Órgão
TSE
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Equipamento destinado a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, excetuando-se os refervedores e equipamentos similares utilizados em unidades de processo; sendo que esse vapor pode ser usado em diversas condições, tais como: baixa pressão, alta pressão, saturado, superaquecido etc., e pode ser produzido, também, por diferentes tipos de equipamentos com diversas fontes de energia. Trata-se de

Alternativas
Comentários
  • UMA CALDEIRA É UM EQUIPAMENTO DESTINADO A PRODUZIR E ACUMULAR VAPOR SO PRESSÃO SUPERIOR À PRESSÃO ATMOSFÉRICA, UTILIZANDO PARA ISSO ALGUMA FONTE DE ENERGIA, COM EXCEÇÃO DE REFERVEDORES SIMILARES, UTILIZADOS EM UNIDADES DE PROCESSO.

    COMPRESSORES SÃO MÁQUINAS QUE POSSUEM COMO FUNÇÃO A CAPACIDADE DE COMPRIMIR O AR, MISTURAS DE COMBUSTÍVEIS E AR, OU OUTROS GAES. GERALMENTE, SÃO MÁQUINAS CUJA FINALIDADE É OBTER AR COMPRIMIDO PARA FINALIDADES MECÂICAS E TAMBÉM INDUSTRIAIS.

    PRESSOSTATO É UM INSTRUMENTO DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO UTILIZADO COMO COMPONENTE DO SISITEMA DE PROTEÇÃO DO EQUIPAMENTO OU PROCESSOS INDUSTRIAIS, SUA FUNÇÃO BÁSICA É DE PROTEGER AINTEGRIDADE DE EQUIPAMENTO COTRA SOBREPRESSÃO OU SUBPRESSÃO APLICADA AOS MESMOS DURANTE O SEU FUNCIONAMENTO.

    O RESFRIADOR É UM TROCADOR DE CALOR QUE ABAIXA A TEMPERATURA.


ID
700105
Banca
FUNIVERSA
Órgão
PC-DF
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considerando os princípios da transferência de calor, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários
  • a) ERRADO - Bi = h.Lc/k. h depende indiretamente

    b) ERRADO - Trata-se de transferência de calor por radiação;

    c) ERRADO - Depende da temperatura e emissividade do corpo;

    d) CORRETO - h depende indiretamente de k, pode-se comprovar pelo número de Biot

    e) ERRADO - No regime permanente, a temperatura não é função do tempo


ID
700114
Banca
FUNIVERSA
Órgão
PC-DF
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Na especificação de trocadores de calor do tipo casco-tubos, a definição dos fluidos que irão circular no interior dos tubos e na sua parte externa, no casco, é uma das decisões iniciais mais importantes, pois uma decisão errada pode implicar um trocador não otimizado e com problemas frequentes de operação. Acerca dos critérios para se decidir qual fluido deve circular pelos tubos e qual deve fazê-lo pelo casco, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Comentários
  • a) ERRADO - Baixas velocidades de escoamento prejudicam a troca térmica. Devido à possibilidade de colocação de chicanas transversais, é mais fácil provocar uma turbulência intensa no casco do que no lado dos tubos. Logo, mesmo que a vazão de escoamento seja baixa, há um recurso construtivo (chicana) para incrementar a troca térmica no lado do casco.

     

    b) ERRADO - Por questões de segurança, é mais aconselhável que os flúidos mais corrosivos ou tóxicos circulem por dentro dos tubos por ser mais fácil de garantir estanqueidade ou usar materiais específicos para sua proteção. Além do mais, em caso de vazamento ainda haverá a proteção do casco

     

    c) ERRADO - Para serviços de alta temperatura ou alta pressão, os cuidados com o material de construção e vedação têm que ser maiores. Portanto, pelo mesmo motivo anterior, é preferível circular o fluido nessas condições no lado dos tubos.

     

    d) CORRETO - A velocidade de escoamento pelo lado dos tubos (escoamento em trecho reto ou em U) é mais uniforme e mais fácil de ser controlada. Por outro lado no casco, devido aos desvios, a velocidade não é regular em todo o trajeto; pode haver regiões no casco com velocidades bem pequenas ou até zonas mortas. Como a velocidade de escoamento influi no depósito, conforme visto, recomenda-se circular o fluido mais sujo (com maior fator de incrustação) no lado dos tubos.

     

    e) ERRADO - Um fluido com alta viscosidade também dificulta a troca térmica. Assim, circula-se o fluido mais viscoso no lado do casco onde é mais fácil intensificar a turbulência através do uso de chincanas

    Fonte: http://collatio.tripod.com/regeq/condies.htm

  • Justificativas

    A) Errada. O mais correto é circular o fluido de maior vazão pelo lado dos tubos, de modo a que transferência de calor seja maximizada. No que se refere ao fluido de menor velocidade circulando pelo lado do casco, é possível aumentar a eficiência de troca térmica pela colocação de chicanas.

    B) Errada. Por razões de segurança, é preferível que o fluido mais corrosivo circule pelo lado dos tubos. Em caso de falha no trocador (trinca, por exemplo) ainda haverá o casco como barreira de contenção

    C) Errada. As razões são análogas às da justificativa da letra B;

    D) Correta. Áreas menores de escoamento implicam em maiores velocidades (equação de bernoulli). As maiores velocidade fazem com que seja mais difícil a ocorrência de deposição nas paredes do tubo, contribuindo para manutenção de um bom rendimento térmico do trocador ao longo do tempo;

    E) Errada. Por motivos de perda de carga, o fluido mais viscoso deve ser escoado pelo lado do casco. Isso ocorre porque menores diâmetros implicam em maiores perdas de carga. Somados à um fluido com viscosidade maior, as perdas se tornariam excessivas, o que seria antieconômico.


ID
701989
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

De modo a efetuar transferência de calor e a garantir um melhor aproveitamento energético, nas plantas industriais, faz-se uso de permutadores, também conhecidos como trocadores de calor. Os permutadores mais comuns são os do tipo casco/tubo.

Sobre esse tipo de permutadores, observe as afirmativas que seguem.

I – Normalmente, a corrente fria passa pelos tubos, e a corrente quente passa pelo casco.

II – Devido à sua construção, nos trocadores casco/tubo, não há contato direto entre as correntes frias e quentes.

III – A temperatura de saída da corrente fria é maior que a temperatura de saída da corrente quente.

IV – A quantidade de calor trocada é inversamente proporcional à diferença de temperatura e diretamente proporcional ao fluxo das correntes.

É correto APENAS o que se afirma em

Alternativas
Comentários
  • Justificativas

    I - Correto! Para haver maior eficiência na troca, a corrente fria passa pelos tubos, de modo a aumentar o potencial de resfriamento do fluido quente.

    II - Correto! Há paredes sólidas separando as duas correntes

    III - Errado!

    IV - Errado! A quantidade de calor trocada é diretamente proporcional à temperatura e a vazão mássica das correntes.


ID
711367
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Há filtros que funcionam segundo o fenômeno físico de adsorção molecular, sendo, por isso, os mais indicados para eliminar odores desagradáveis.

Tais filtros são os

Alternativas
Comentários
  • Gabarito: C

     

    Uma das aplicações do carvão ativado é eliminar odores. Há outras aplicações em diversas áreas, como:

     

    Tratamento de água: elimina odor, mau gosto, cor e remove substâncias orgânicas dissolvidas.

    Tratamento de ar: adsorve contaminantes nocivos do ar.

    Resíduos industriais: pode ser utilizado na reciclagem de águas industriais, bem como na remoção de substâncias presentes nas águas.

     

    Fonte: https://www.tratamentodeagua.com.br/artigo/uso-eficiente-do-carvao-ativado-como-meio-filtrante-em-processos-industriais/

  • Acertei a questão, graças a minha avó, que sempre colocou um torrão de carvão na geladeira, para tirar o mau cheiro, que algum alimento deixou!


ID
711385
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Quando os CFC’s atingem altitudes onde a incidência de radiação ultravioleta é muito intensa, suas moléculas são decompostas em formas químicas mais reativas, liberando determinados átomos, que, ao reagirem com as moléculas de ozônio, acabam destruindo-as.

Tais átomos prejudiciais são os de

Alternativas
Comentários
  • O CFC's se desintegram ao serem atingidos pela radiação ultravioleta. O resultado dessa desintegração é a liberação de cloro que, ao reagir com a camada de ozônio, se transforma em O2.


ID
711397
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A transferência de calor pelo corpo humano pode ser realizada por evaporação, radiação, convecção e condução.

O corpo perde calor por convecção desde que sua temperatura média superficial

Alternativas
Comentários
  • Na convecção  Ts  > Tamb, logo o corpo perde calor por convecção desde que sua temperatura média superficial seja MAIOR que a temperatura ambiente, também conhecida como temperatura de bulbo seco.    Letra (b)

     

    Temperatura de bulbo seco ------ Temperatura indicada em um sensor de temperatura comum.

    Temperatura de bulbo úmido ----- é uma indicação da quantidade de umidade no ar.

    Ponto de orvalho ----- Temperatura em que se inicia a condensação do vapor.


ID
711400
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um ambiente de 250 m3 possui 300 kg de ar a 25 °C. Admitindo-se que o ar se comporta como gás perfeito, com R= 0,3 kN.m/kg.K, tem-se para a pressão do ar, em kPa,

Alternativas
Comentários
  • P•V=m•R.T T= C+K Pressão = 107,28kpa
  • Explicando melhor:

     

    Pela lei geral dos gases perfeitos, tem-se que :

     

    P.V = m.R.T   , em que P - pressão

                                          V - volume

                                          m - massa (a constante dada no problema está em função da massa)

                                          R - constante universal dos gases perfeitos

                                          T - temperatura.

     

    Isolando a pressão, temos:

     

    P = m.R.T / V       

     

    P = (300 . 0,3.10³ . 298) / (250)

     

    P = 107,28 Kpa


ID
711409
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A água e o vidro são considerados semitransparentes à radiação solar.

PORQUE


A radiação solar incidente sobre um volume de água é gradualmente atenuada pela água à medida que o feixe penetra nas suas profundezas, e a radiação solar incidente em uma lâmina de vidro é parcialmente absorvida e parcialmente refletida, e o restante é transmitido.

Analisando-se as afirmações acima, conclui-se que

Alternativas
Comentários
  • A parte que discorre sobre o comportamento da radiação solar na água não aborda a parte da radiação refletida pela água, somente pelo vidro, dando margem a dupla interpretação.


ID
711412
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Ar a 100 °C flui sobre uma placa que está a 64 °C. A taxa de transferência de calor para a placa através de uma área de 3 m2 é de 7.560 W.

O coeficiente de transferência de calor, em W/(m2 .°C), é de

Alternativas
Comentários
  • Q=h.A.ΔT

    7560 = 3.(100-64).h

    h=70W/(m2.ºC)


ID
711424
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Caixa
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

É recomendável que a distribuição de ar num recinto obedeça a certas exigências.

Uma delas é que a velocidade do ar, nas regiões ocupadas do recinto, acima da cabeça das pessoas, principalmente quando o ar insuflado for frio, não deve ser superior, em m/s, a

Alternativas
Comentários
  • NBR 16401: 0,25m/s

    NR 17: 0,75 m/s


ID
713671
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma máquina térmica retira calor da fonte quente a 500 K e ejeta gases diretamente no ar a 300 K.

Qual o rendimento da máquina se ela possui 70% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot?

Alternativas
Comentários
  • Rendimento Carnot = 1 - (Tf/Tq) = 0,4.

    Rendimento da máquina = 0,7. rendimento de carnot = 0,7 . 0,4 = 0,28 = 28%

  • 70% de 40% = 28%


ID
713674
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

De acordo com o primeiro princípio da termodinâmica, aplicado às transformações gasosas, analise as afirmativas abaixo.

I – Na transformação isobárica, caso o volume aumente, a temperatura absoluta diminui em igual proporção.

II – Na transformação isotérmica, se o gás recebe calor, realiza trabalho na mesma quantidade.

III – Na transformação adiabática, não há trabalho realizado, seja ele realizado pelo gás ou sobre o gás.

IV – Em uma transformação cíclica, o trabalho realizado pelo gás ou sobre o gás pode ser obtido através da área interna do ciclo.

Esta correto APENAS o que se afirma em

Alternativas
Comentários
  • I. Se o volume aumentar, a pressão cai, então tem que haver aumento de temperatura para manter a pressão.

    II. Deve entrar calor e sair trabalho, se naõ, há uma variação da energia interna, que nesse caso é função da temperatura.

    III. É plenamente possível realizar ou receber trabalho, nesse caso, a mudança será provocada na energia interna.

     

  • I – Na transformação isobárica, caso o volume aumente, a temperatura absoluta diminui aumenta em igual proporção.

    II – Na transformação isotérmica, se o gás recebe calor, realiza trabalho na mesma quantidade.

    III – Na transformação adiabática, não há transferência de calor trabalho realizado, seja ele realizado pelo gás ou sobre o gás.

    IV – Em uma transformação cíclica, o trabalho realizado pelo gás ou sobre o gás pode ser obtido através da área interna do ciclo.


ID
713713
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Os processos térmicos que ocorrem nas turbinas a gás, quando são feitas simplificações para seus estudos, podem ser descritas pelo ciclo ideal de Brayton.

Nesse ciclo, ocorrem

Alternativas
Comentários
  • Para o ciclo fechado

    Duas transformações isobáricas => Uma na câmara de combustão e a outra no resfriado

    Duas isoentrópicas => Uma no compressor e outra na turbina

  • Me corrija se eu estiver errado,Danilo, mas em ciclo fechado é que tem o trocador de calor, não?! e em ciclo aberto é que tem a câmara de combustão.

  • Você está certo, me equivoquei.


ID
728248
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
Câmara dos Deputados
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Com base no funcionamento dos ciclos termodinâmicos, julgue o
próximo item.

A variação da entropia em um ciclo real de máquina térmica (irreversível), quando comparada com a do ciclo de Carnot (reversível), será sempre maior.

Alternativas
Comentários
  • Se o sistema analisado fosse fechado, então o enunciado estaria certo, mas no caso de um sistema aberto a variação de entropia de um ciclo real pode ser zero e igual à variação do ciclo reversível ou de carnot.

  • sistema aberto a variação de entropia de um ciclo real pode ser zero e igual à variação do ciclo reversível ou QUASE de carnot.


ID
730252
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Cada vez mais se utilizam conceitos inovadores em equipamentos de troca térmica. Um exemplo disto é o denominado tubo sanduíche, a respeito do qual é correto afirmar que é um processo

Alternativas
Comentários
  • Desenvolvido por equipe da Coppe/UFRJ, o duto sanduíche promete ser eficaz para o transporte de óleo e gás em águas profundas, com mais de 1,5 km, onde são submetidos à grande pressão e a mudanças de temperatura. Condições que serão encontradas na exploração do pré-sal. O duto sanduíche é composto por um tubo de aço dentro de um outro tubo de aço (pipe in pipe). Entre eles (espaço anular), há um revestimento de material polimérico ou com um cimento especial, cuja função é servir de isolante térmico. As três camadas são projetadas para resistir de forma combinada às pressões externa e interna simultaneamente. Fonte: http://redeglobo.globo.com/globouniversidade/noticia/2011/06/duto-sanduiche-inovacao-brasileira-para-o-transporte-de-oleo-e-gas.html

ID
730255
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Analise as assertivas:

I. Ocupam espaço físico diminuto.

II. Facilidade e rapidez na operação de manutenção e limpeza.

III. Permitem que os fluidos de troca térmica trabalhem a altíssima pressão.

IV. Possuem elevado desempenho térmico.

V. Como ocupam espaço físico diminuto, são menos dispendiosos.

VI. A tecnologia de dimensionamento desses equipamentos é largamente difundida na literatura e no mundo corporativo.

VII. Não podem ser utilizados em processos que envolvam a fabricação de alimentos e bebidas.

VIII. Não podem ser utilizados em embarcações/plataformas de petróleo devido à corrosão do ar marinho sobre o equipamento.

IX. Necessitam de um grande espaço físico, ferramentas e dispositivos específicos para efeito de manutenção e limpeza.

X. Propiciam pequena perda de carga ao longo do escoamento.

As características de trocadores de calor a placas estão corretamente descritas APENAS em

Alternativas
Comentários
  • Pequena perda de carga?? Exatamente o oposto!

  • O gabarito dessa questão está correto?

     

    Geralmente, este trocador não pode suportar pressões muito altas, comparado ao trocador tubular equivalente. Além disso, são trocadores de calor tipo compactos, devido à sua alta taxa de troca de calor graças à grande área de troca térmica. São, também, trocadores que ocupam volumes menores que seus equivalentes tubulares.

  • Não utilizamos pois a perda de carga é tão grande que o trabalho para bombear não vale o ganho em eficiencia térmica 

    Gabarito ERRADO!     CEFET/RJ     ENG.MEC


ID
730294
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Os problemas termo-mecânicos, dentro de um sistema de controle, analisam variações de energia

Alternativas
Comentários
  • Trabalho, quantidade de calor trocado e energia interna.

  • Termo-mecânicos. "Termo" refere-se a questões que envolvem temperatura e  "mecânicos" envolvem movimento, no caso movimento molecular, por exemplo. A temperatura está diretamente relacionada aos movimentos moleculares e a variável que é dependente diretamente da temperatura é a energia interna.

  • É só pensar em um motor a combustão interna. É um problema termo-mecânico em que se analisa a energia interna por exemplo.

     

    Da TERMODINÂMICA:

     

    U = Q -W

    Energ. Interna = Calor (Termo) - Trabalho (Mecanico)

     


ID
730297
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A Termodinâmica Clássica analisa problemas que tratem de sistemas

Alternativas

ID
730309
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Os motores a combustão de alto desempenho, como, por exemplo, os de corrida de Fórmula 1, têm a sua superfície na cor preta para

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  • Superfícies pretas tem maior emissividade. Tal fato ajuda ao motor a dissipar o calor gerado para o ambiente.


ID
730312
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Aletas são extensões de superfícies que possibilitam o aumento da capacidade de transferência de calor. A equação da transferência de calor entre uma superfície aletada e um fluido, sem a presença de radiação, é representada por:

q=h (T0 - T∞) (Ω Af + A if)

Nesta equação q é a taxa de transferência de calor; h é o coeficiente de película; To é a temperatura da base da superfície aletada; T∞ é a temperatura média do fluido; Af é a área lateral de troca térmica das aletas; Aif é a área da superfície não recoberta por aletas; Ω é a eficiência das aletas. A eficiência Ω das aletas considera

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  • A eficiência da aleta é definida como a razão entre o calor real trocado por ela e o calor máximo que ela poderia trocar (Situação em que toda a aleta estaria na temperatura da base) e pode ser calculada por:

    n = Qa/(h*Aa*(tb-text))

    Eu imaginei que a eficiência da aleta considera as dimensões por causa da área da aleta na formula, Aa, e também levaria em conta o material e as condições de escoamento devido ao coeficiente de convecção.

    Alguém sabe o motivo de ser letra D?

  • Eu tive o mesmo raciocínio do Hamilton!

    Acredito que talvez o examinador cometeu um equivoco!Porque a resposta mais correta seria:

    1)as dimensões da aleta ( O tamanho vai influenciar)

    2) seu material

    3) tipo de aleta ( O formato juntamente com o tamanho também influencia)

    Enfim, não consegui entender o porquê de ser a Letra D!

  • Também não entendi a letra D ser o gabarito..

  • Se fizer uma aleta de isopor, a transferência de calor será igual à de alumínio?

    Alguém tem alguma explicação para isso?

    Pesquisei e não achei em lugar algum.


ID
730342
Banca
FCC
Órgão
TRF - 2ª REGIÃO
Ano
2012
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Trocadores de Calor a placas utilizam, entre cada uma de suas placas, elementos de vedação elastoméricos, convenientemente instalados entre canais de vedação, para garantir a vedação entre as superfícies quando devidamente montados. O uso deste elemento de vedação significa

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  • GABARITO: A 

    Os trocadores de calor de placas apresentam várias vantagens como:

    ◦ Compacticidade fornecendo elevado coeficiente global de transferência sob pequeno volume

    ◦Flexibilidade

    ◦Baixo custo de fabricação e resistência à corrosão

    ◦Facilidade de limpeza e manutenção

    Porém, apresentam desvantagens também, sendo as principais:

    ◦Uso de longas gaxetas para garantir a vedação (elementos limitadores da pressão e temperatura de trabalho)

    ◦Custo de bombeamento relativamente alto devido às grandes diferenças de pressões inerentes ao processo (elevada perda de carga)

    ◦O estreito espaço entre as placas é facilmente bloqueado por contaminantes particulados no fluido