Um refrigerador de Carnot opera em ciclos retirando uma quantidade QA = 1.000 kJ de calor da fonte fria e rejeitando uma quantidade de calor QR = 1.250 kJ em uma fonte quente à temperatura TQ = 300 K.
A temperatura da fonte fria TF, em K, é
Uma máquina absorve calor a 300,0 °C e a uma pressão de 10 atm e despeja calor no ar a 240,0 °C à pressão de 1 atm.
Considerando 1 atm = 1,0 × 105 Pa, o rendimento máximo possível para essa máquina é de
Uma máquina térmica opera ciclicamente absorvendo, a cada ciclo, calor QA = 2.400 kJ de uma fonte quente a TQ = 600 K e rejeitando calor QR = 1.800 kJ em uma fonte fria com TF = 300 K.
O rendimento r da máquina e a variação total da entropia do sistema e reservatórios, ΔST, ao final de 1 ciclo da máquina são, respectivamente,
Em um processo termodinâmico, um líquido de massa 10,0 g é vaporizado à pressão atmosférica de forma que seu volume varia em 0,12 m³ . Considere a pressão atmosférica igual a 1,0 × 105 Pa, o calor de vaporização do líquido igual a 500 cal/g e 1 cal = 4,0 J.
A variação de energia interna do fluido, durante o processo, em kcal, é de
Um fluido ideal, sem viscosidade e incompressível, escoa por um tubo horizontal de seção quadrada de lado L1 = 2,0 cm. Esse tubo, a partir de um certo ponto, se expande de modo a ter, a partir desse ponto, o lado L2 = 6,0 cm.
Sabendo que a vazão do tubo é de 3,6 litros/s, a variação da pressão ΔP = P2 - P1 , em kPa, é de
Dado: densidade do fluido ρ = 1,0 × 10³ kg/m³
Uma partícula de massa 140,0 g é vista afundando, totalmente submersa, em um copo de água, com a aceleração de 7,0 m/s² .
A força de resistência ao movimento, em newtons, que atua na partícula é
Dado: considere g = 10,0 m/s² .
Um construtor de aviões deseja construir um modelo em escala reduzida de um avião real na razão de 10:1 para poder realizar testes em um túnel de vento. O avião real voa a 108 km/h, enquanto que a velocidade do ar, no túnel onde se encontra o modelo, é dada por V.
As performances dos dois serão equivalentes para um valor de V igual a
Dados:
viscosidade do ar η = 1,8 × 10-5 kg/(m.s)
densidade do ar ρ = 1,3 kg/m3
Seja o fluxo, de velocidade característica V, de um fluido de viscosidade η e densidade ρ por um tubo cilíndrico horizontal de seção reta uniforme de diâmetro D.
A respeito desse fluido tem-se que
Dado: número de Reynolds Re = DVρ / η
Um sistema é composto por duas partículas de mesma massa m = 2,0 kg. Uma partícula encontra-se em repouso no solo, enquanto a segunda partícula é solta a partir do repouso de uma altura de 75,0 cm sobre o solo.
O módulo da taxa de variação do momento linear do centro de massa desse sistema de partículas é, em N,
Considere g = 10 m/s²
Suponha que um planeta tenha uma atmosfera de densidade uniforme e altura H (muito menor que o raio do planeta). A pressão atmosférica de equilíbrio na superfície do planeta é P1 . Para a mesma quantidade de gás na atmosfera, suponha que agora a altura da atmosfera é H/2 e que a pressão de equilíbrio na superfície desse mesmo planeta é P2 . Ainda para a mesma quantidade de gás e mesmo planeta, a altura é agora 2 H, e a pressão de equilíbrio na superfície é P3 .
Dado: aceleração da gravidade no planeta pode ser considerada como uma constante.
Considerando-se o que foi apresentado, as pressões atmosféricas são:
Uma barra solicitada axialmente por compressão no regime elástico linear apresenta duas deformações transversais
Com relação ao compressor alternativo de pistão, considere as afirmações abaixo.
I - É uma máquina de deslocamento positivo que utiliza um pistão inserido em um cilindro para produzir um aumento de temperatura.
II - O pistão se desloca no interior de um cilindro num determinado sentido, admitindo o gás à pressão de admissão, e, em seguida, se desloca no sentido contrário, fazendo a compressão através da redução de volume.
III - Dependendo da razão total de compressão que se deseja obter, pode haver mais de um estágio.
É correto o que se afirma em
O fenômeno da cavitação pode ocorrer em bombas centrífugas, afetando-lhes o desempenho.
Tal fenômeno consiste na
Com relação ao compressor de diafragma, considere as afirmações abaixo.
I - O compressor de diafragma é uma máquina alternativa de deslocamento positivo que utiliza um pistão para deslocar um ?uido hidráulico que aciona um diafragma que realiza a compressão do gás.
II - O emprego de materiais de alta resistência na fabricação do diafragma permite a compressão de gases quentes e a utilização de elevadas razões de compressão no compressor de diafragma.
III - A con?guração do elemento de compressão em diafragma não exige lubri?cação para as vedações do pistão e da haste, como ocorre nos compressores alternativos de pistão.
É correto o que se afirma em
Nas turbinas de ação, o jato de vapor incide diretamente sobre as palhetas. Tais turbinas são constituídas de bocais fixos onde o vapor, ao passar,
As centrais modeladas pelo ciclo Brayton podem operar tanto em sistema aberto quanto em sistema fechado.
Os principais equipamentos utilizados na operação em sistema fechado são:
O rendimento η do ciclo ideal de Rankine pode ser escrito em função do calor fornecido ao ciclo, qH, e do calor rejeitado, qL , como
O ciclo de Rankine é o modelo ideal para uma unidade motora simples a vapor.
Nesse ciclo, o fluido de trabalho
Ao ser imposta uma condição inicial de deslocamento a um sistema massa-mola-amortecedor típico, verifica-se uma oscilação com amplitude
Um sistema mecânico linear de dois graus de liberdade, sujeito a vibrações, é representado por suas matrizes características de massa (M), amortecimento (B) e rigidez (K).
Os elementos dessas matrizes, que caracterizam o acoplamento existente entre os dois graus de liberdade, são os elementos da
A ressonância de um sistema mecânico linear sem amortecimento de múltiplos graus de liberdade ocorre quando o sistema é submetido a um forçamento harmônico cuja frequência coincide
A transformação de fase martensítica
A equação de Hall-Petch explica o aumento de resistência pelo mecanismo de
No diagrama de fases Ferro-Carbono, uma liga com 0,9 % em peso de carbono, é aquecida até o campo austenítico.
Após, é homogeneizada e, então, é resfriada lentamente até a temperatura ambiente exibir as fases:
A taxa de compressão é um parâmetro que limita a potência máxima indicada em motores de ignição por centelha que usam gasolina como combustível, uma vez que, para um dado motor,
Uma peça de engenharia, de geometria complexa, deve ser produzida a baixo custo. Ela deve possuir alta rigidez e alta tenacidade.
Para atender a esses requisitos, o material adequado que um engenheiro de materiais seleciona é o
Um engenheiro mecânico oferece determinado equipamento desenvolvido por ele para duas empresas, que estipulam um prazo de uma semana para uma decisão. A probabilidade de o engenheiro receber uma oferta da empresa 1 é de 0,5, e da empresa 2 é de 0,7, e de ambas as empresas é de 0,4.
A probabilidade de que o engenheiro consiga uma oferta de pelo menos uma das empresas é de
Um departamento de uma empresa tem dois caminhões à sua disposição para o transporte de equipamentos. A probabilidade de o caminhão 1 estar disponível quando necessário é de 0,84, e a do caminhão 2 é de 0,92.
A probabilidade de os caminhões 1 e 2 estarem disponíveis para uma determinada solicitação é de
Em um motor de indução trifásico síncrono com dois pares de polos, a velocidade de sincronismo, em rpm, referente a uma frequência da corrente que circula pelo enrolamento estatórico de 60 Hz é de
Uma estrutura de aço doce é conectada a um material em meio à água do mar.
O material que gerará corrosão preferencialmente do aço é o
Uma chapa de um material com densidade de 10 g/cm³ , espessa e de área de 1 m² , ficou exposta em um ambiente corrosivo por 10 anos. Durante esse tempo, ela teve uma perda de massa de 1 kg.
A taxa de corrosão, em mm/ano, desse fenômeno é de
Uma das características dos processos de soldagem é que
Os processos de soldagem estão sujeitos a problemas.
Com respeito a tais problemas, tem-se que
Uma haste metálica de 1,0 m de comprimento e área de 100 cm² é colocada em contato com dois reservatórios térmicos, tal que cada uma de suas extremidades esteja em contato com apenas um dos reservatórios. A diferença de temperatura entre os reservatórios é de 100 °C, e a condutividade térmica do metal é de 5,0.10-2 [cal/s.m.°C].
O módulo da taxa de transferência de calor, em cal/s, através da haste é