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Prova CESGRANRIO - 2018 - Transpetro - Engenheiro Júnior - Mecânica


ID
2661274
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Duas vigas biapoiadas (V1 e V2 ), com comprimentos, materiais e áreas de seção transversal idênticas, são solicitadas por cargas concentradas também idênticas no meio de seu vão.


Se os momentos de inércia das seções transversais das duas vigas são tais que I1 > I2 , as tensões normais máximas atuantes nas duas vigas (σ1 e σ2 ) serão tais que

Alternativas
Comentários
  • Sigma = M*c/I como há dependencia de outros parâmetros além de I a resposta correta é a letra E.

  • A questão diz que tudo entre as vigas é igual (apoios, materiais, dimensões e comprimentos, cargas aplicadas e ponto de aplicação) . Nesse sentido, eu entendo que sigma 1 é menor que sigma 2. Se alguém puder me explicar o erro em meu entendimento, eu agradecerei!.

  • Lucas Costa, eu acredito que essa questão poderia ser anulada porque está mal redigida, uma vez que ele afirma que as áreas de secção transversal são as mesmas, o que pra mim significa que possui o mesmo perfil de viga, por exemplo, viga perfil I ou perfil H. Por outro lado, acredito que ele quis se referir ao valor numérico da área da secção transversal, o que implica que podem ter outros perfil com o mesmo valor de área e, assim, o valor do centróide (c) varia. Além disso, o momento máximo também pode mudar, uma vez que a questão disse que "são solicitadas por cargas concentradas também idênticas no meio do seu vão", ou seja, mais de uma carga podendo ser uma de cima pra baixo e outra de baixo pra cima com intensidades diferentes. Portanto, teremos dois parâmetros que podem variar, o que torna a alternativa E correta.

  • Se vocês fizerem que a base de uma é "x" e a altura é "2x", e inverter para a outra, acharão valores diferentes, logo, não da para afirmar que só o momento de inércia é possível para determinar diferentes tenções.

    Gabatito: E

  • A questão informa que as duas vigas terão mesmo I e mesmo M para a formula de tensão normal de flexao, mas a tensão depende ainda do ponto em que se está calculando. Dessa forma, σ1 pode ser maior, menor ou igual a σ2, dependendo se em σ1 é calculado na distancia x e σ2 calculado na distancia y

  • Resposta certa letra B. Eu desafio alguem provar q é possivel σ2 ser maior q σ1. σ=My/I , I é sempre proporcional a y^3, então tem y no numerador e y^3 no denominador. E M é igual pras duas vigas.

    Sendo tudo identico, a unica coisa q varia é a geometria da seção transversal (Area1=A2), se I1 > I2  necessariamente y1>y2 , sendo M1=M2, σ1 e σ2 são proporcionais a 1/y^2. como y1>y2 , σ1 < σ2 letra B.

  • No enunciado ele diz que as vigas têm o mesmo comprimento, mas em nenhum momento diz que os dois apoios estão nas extremidades ou são idênticos (ou seja, elas podem ter o vão livre diferentes). Assim, as reações nos apoios serão diferentes e consequentemente o diagrama de momento diferente.

    Portanto, considerando dessa forma, podemos dizer que dependendo da posição dos apoios, sigma 1 poderia ser maior que sigma dois.

    Caso, os apoios sejam iguais, sigma 1 < sigma 2

    Concluo dizendo que o gabarito E está correto.

    Errei essa questão no concurso em 2018. Pegadinha!. rs


ID
2661277
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considere uma barra carregada axialmente. O estado de tensões gerado para um ponto qualquer da barra é tal que

σx ≠ 0, σy = 0 e σz = 0.


Para essa situação, não será(ão) nula(s) a(s) deformação(ões)

Alternativas
Comentários
  • Verificar Lei de Hook Generalizada.

  • O estado uniaxial de tensão provoca, também, deformações nas outras duas direções que não são solicitadas, determinados pela relação de poisson e, portanto, pela lei de hooke generalizada. Deste modo, não existem deformações nulas.

  • Pensei na relação de Poisson.


ID
2661280
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A frequência de ressonância, expressa em Hz, de um sistema constituído por um motor com massa de 100 kg, apoiado sobre uma base elástica com rigidez de 90 kN/m, está na faixa de

Alternativas
Comentários
  • f = (1/2π) * (√K/ m )

    f = 1/ 2 * 3,14 * ( √ 90.000 N/m / 100 Kg ) 

    f = 0,1592 * ( 30) 

    f = 4,776 

    VALOR ENTRE 4  E 6 

    ALTERNATIVA LETRA D) 


ID
2661283
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Quando um sistema linear de um grau de liberdade apresenta uma resposta em vibração livre, cujo sinal é oscilatório e decrescente, o sistema é caracterizado como

Alternativas
Comentários
  • Para o sinal decrescer, necessita de amortecimento. Se o sinal for oscilatorio, tem de ser subamortecido.


ID
2661295
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Ao serem determinadas as três frequências naturais de um sistema mecânico com três graus de liberdade, obteve-se, para uma das frequências naturais, o valor nulo.


Esse resultado indica que o

Alternativas
Comentários
  • Alguém sabe porque?

  • Quando uma das frequências naturais do sistema é zero, significa que ele não está oscilando. Em outras palavras, o sistema move-se como um todo, sem nenhum movimento relativo entre as duas massas, ou seja, translação de corpo rígido. Tais sistemas, que têm uma das frequencias naturais igual a zero,são denominados sistemas semidefinidos, irrestritos ou degenerados.

    Livro RAO, pág 191, 4 edição

  • Outra q não foi anulada. Se o sistema tem 2 graus de liberdade e 1 frequencia natural é zero ele tem movimento de corpo rigido, ou seja, ele na verdade só tem 1 grau de liberdade, as duas massas se comportam como uma só. Mas se tem 3 graus de liberdade e 2 Wn distintos sendo só um zero o sistema como todo não tem movimento de corpo rigido.

    Copiaram do livro Livro RAO, pág 191, 4 edição como o colega bbb citou, mas no livro estava falando de 2 massas não 3.

     "sem nenhum movimento relativo entre as duas massas".


ID
2661298
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Analisando-se a vibração de um motor apoiado sobre molas, verificou-se que este estava na condição de ressonância. Para resolver esse problema, sugeriu-se utilizar molas mais rígidas no sentido de aumentar a frequência natural do sistema em 20%.


Relativamente ao valor da rigidez elástica original, a rigidez com a utilização das molas mais rígidas deve ser aumentada de

Alternativas
Comentários
  • 20% corresponde a um aumento de 1,2.

    Assim, para que a Wn` seja 1,2Wn, tem-se:

    Wn = raiz(k/m)

    Wn` = 1,2*raiz(k/m)

    Wn` = raiz(1,2ˆ2*k/m)

    Wn` = raiz(1,44*k/m)

    Logo, a rigidez equivalente sofrerá um aumento de 44%. 


ID
2661301
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O sinal de vibração de uma máquina apresenta como resultado uma curva com um dos harmônicos sendo correspondente à rotação do motor de acionamento da máquina. Se a rotação desse motor é de 1.500 RPM, o período presente no sinal de resposta correspondente a essa rotação, expresso em segundos, é de

Alternativas
Comentários
  • F = 1500rpm/60 = 25Hz ou 25 rot/s

    T = 1/F = 1/25 = 0,04s


ID
2661304
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um sistema mecânico com dois graus de liberdade, sujeito a vibrações, possui duas frequências naturais e dois modos de vibração.


Cada modo de vibrar representa a forma do movimento do sistema em vibração

Alternativas
Comentários
  • "There are two equations of motion for a two-degree-of-freedom system, one for each mass (more precisely, for each degree of freedom). They are generally in the form of coupled differential equations that is, each equation involves all the coordinates. If a harmonic solution is assumed for each coordinate, the equations of motion lead to a frequency equation that gives two natural frequencies for the system. If we give suitable initial excitation, the system vibrates at one of these natural frequencies. During free vibration at one of the natural frequencies, the amplitudes of the two degrees of freedom (coordinates) are related in a specific manner and the configuration is called a normal mode, principal mode, or natural mode of vibration. Thus a two-degree-of-freedom system has two normal modes of vibration corresponding to the two natural frequencies. If we give an arbitrary initial excitation to the system, the resulting free vibration will be a superposition of the two normal modes of vibration. However, if the system vibrates under the action of an external harmonic force, the resulting forced harmonic vibration takes place at the frequency of the applied force. Under harmonic excitation, resonance occurs (i.e., the amplitudes of the two coordinates will be maximum) when the forcing frequency is equal to one of the natural frequencies of the system."

    Mechanical Vibrations; Fifth Edition; pag 470, 471 , 472.

    Rao, Singiresu S.


ID
2661307
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Considere que a análise da vibração de um veículo é realizada pelo modelo simplificado de um sistema com um único grau de liberdade. Essa simplificação impõe a determinação da rigidez elástica equivalente às quatro molas da suspensão.


A rigidez equivalente a essas quatro molas deve considerar as

Alternativas
Comentários
  • Todas as molas sofrem o mesmo deslocamento, logo estão em paralelo.


    Caso sofressem a ação da mesma força, estariam em série.

  • Importante frisar que:

    Rigidez equivalente para molas em paralelo é a soma das rigidezes: keq = k1+k2+...kn

    Rigidez equivalente para molas em série: 1/keq = 1/k1 + 1/k2 +... + 1/kn


ID
2661310
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um veículo percorre uma trajetória retilínea do ponto A ao ponto B acelerado, prossegue com a trajetória retilínea do ponto B ao ponto C com velocidade constante e, finalmente, descreve uma trajetória circular de raio R do ponto C ao ponto D com velocidade de módulo constante.


A segunda Lei de Newton estabelece que esse veículo estará sujeito a uma força aplicada não nula no(s) trecho(s)

Alternativas
Comentários
  • F = m.a
    Tem aceleração de A para B, logo existe força nesse trecho.
    Tem aceleração centrífuga e centrípeta no trecho CD.
    Gab D.

  • Trecho AB: movimento retilíneo acelerado, conforme comando da questão

    Trecho BC: MRU, sem aceleração;

    Trecho CD: Aceleração centrífuga, apontada para o centro da trajetória, a qual é responsável pela variação de direção do vetor velocidade.


ID
2661322
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O sistema de transmissão de potência transfere o movimento da máquina motora para a bomba.


A transmissão direta é realizada por

Alternativas
Comentários
  • TRANSMISSÃO DIRETA 

    A TRANSMISSÃO DIRETA CONSISTE EM SE ACOPLAR A FONTE DE POTÊNCIA A SER MOVIDA, DIRETAMENTE. PARA ISSO UNE-SE AS ÁRVORES, MOTORA E MOVIDA, DE FOMA A TRANSMITIR MVIMENTO OU POTÊNCIA DE UMA PARA OUTRA. AS ÁRVORES PODERÂO ESTAR ALINHADAS OU NÃO. 

    ACOPLAMENTOS 

    OS ACOPLAMENTOS OCORREM NORMALMENTE ENTRE DUAS ÁRVORES, POR EXEMPLO DE MANIVELAS DE UM MOTOR ESTACIONÁRIO E UMA BOMBA DE IRRIGAÇÃO. 

  • https://pt.dreamstime.com/foto-de-stock-acoplamento-de-borracha-durante-o-motor-e-bomba-image67176801

  • Transmissão direta significa sem intervenções ou modificações sna velocidade ou torque. Simplesmente uma forma de conectar diretamente, com a menor interferência possível, um eixo e e outro. No caso, quem oferece essa situação seria os acoplamentos, pois não modificam a velocidade, e não mudam o torque.


ID
2661325
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma característica importante do ciclo Brayton é a quantidade de trabalho necessário no compressor, comparado ao trabalho da turbina.


O compressor pode necessitar de até, no máximo, x % da potência desenvolvida na turbina, sendo que x corresponde a

Alternativas
Comentários
  • De 40% a 80% do trabalho gerado na turbina é destinado para acionar o compressor.

  • “A potência utilizada no compressor pode representar de 40 a 80% da potência desenvolvida na turbina.”

    Referência Bibliográfica: Fundamentos da Termodinâmica (Van Wylen), 6a Edição

    Portanto, a alternativa correta é a letra D.

    Bons estudos!

  • Nada impede de fazer um ciclo onde o compressor consome 95% ou mais... Eles deviam ser mais claros


ID
2661328
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O ciclo ideal usado para modelar a turbina a gás é o ciclo Brayton. A turbina a gás pode operar em um ciclo aberto ou em um ciclo fechado.


Uma diferença entre o ciclo aberto e o fechado é que nesse último, há a presença de um componente adicional, ou seja, de um(a)

Alternativas
Comentários
  • Ciclo aberto ---> Combustão

    Ciclo Fechado ----> Trocadores de Calor

  • CICLO ABERTO -- COMPRESSOR - CÂMARA DE COMBUSTÃO -- TURBINA

    CICLO FECHADO -- COMPRESSOR -- TROCADOR DE CALOR -- TURBINA -- TROCADOR DE CALOR


ID
2661337
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Os compressores alternativos e os acionadores devem ser desarmados por meio das chaves de desarme, pelo menos uma vez por ano, para se verificar a adequação de sua atuação. Tais chaves são usadas somente quando há justificativa para tal.


Um dos poucos desarmes essenciais deve ocorrer quando há

Alternativas
Comentários
  • Alguém poderia indicar uma literatura para estudo desse assunto? 

  • Uma material que recomendo para uma leitura para conhecimento geral e prático é:

    "PROCEL INDUSTRIA - COMPRESSORES - GUIA BÁSICO - VOLUME 4"

  • baixa pressão de óleo no cárter


ID
2661340
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

As válvulas de admissão e descarga do compressor alternativo são fundamentais para a maximização da capacidade volumétrica do compressor e para manter o consumo específico de energia otimizado.


Quando apresentam maior resistência ao escoamento do gás, o resultado é o(a)

Alternativas
Comentários
  • Alguém consegue explicar o motivo da resposta ser a B?

  • A resposta não faz nenhum sentido. Tá perdendo carga na entrada e na saída e mesmo assim aumenta a razão de compressão, ou seja, o ganho de pressão devido ao trabalho do compressor? É algo totalmente anti-intuitivo.

  • Pag:435 do livro Máquinas de Fluido 2ed; Érico Antônio Lopes Henn

    A perda de carga no escoamento do fluido através dessas válvulas representa uma parcela significativa das perdas totais no compressor e crescem de importância para pequenas taxas de compressão e para gases mais densos. Isto porque o ocurso máximo do abertura das válvulas ou levantamento (lift), em alguns compressores, é da ordem de 1,6 mm, ou menos.

    Pag: 436

    Diante da necessidade de um espaço para a instalação das válvulas, o pistão não pode atingir o fundo do cilindro durante o seu deslocamento dando origem ao chamado espaço nocivo ou espaço morto. Como este espaço sempre existe, nenhuma quantidade de gás pode ser admitida no cilindro durante o processo de aspiração antes que a parcela armazenada no espaço vazio se expanda até um volume específico v4,

    Pag: 439

    [...] conclui-se que o rendimento volumétrico diminui com o aumento do espaço nocivo, com o aumento da relação de compressão e com a diminuição do expoente isentrópico..

    Logo, é letra B (Porém, ainda sim é contra intuitivo)


ID
2661343
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Nas bombas de simples estágio com rotor de dupla sucção, é necessário cuidado para não montar o rotor em posição invertida ou trocar as ligações do motor.


Se o rotor for montado na posição invertida, ocorrerá 

Alternativas
Comentários
  • É certamente possível instalar dois rotores em par. Podemos ter casos de duas peças com simetria especular independentes e montadas sobre o mesmo eixo ou uma peça única, contendo os dois jogos de palhetas simétricas.

    As bombas de um estágio com rotores de dupla sucção são frequentemente consideradas equilibradas por simetria, reduzindo os esforços a serem absorvidos nos mancais. Também, devido à divisão do escoamento em duas correntes, apresenta uma redução do NPSH requerido em relação a bombas equivalentes de sucção simples.

    Fonte: Wikipédia

    Não consegui achar informações acerca do assunto abordado pela questão.

    Se tem que ter cuidado, então, provavelmente deve causar risco. As únicas alternativas que remetem a um risco é a B e a E, devido a palavra SOBRECARGA.

    Se o rotor está invertido, provavelmente ele vai recalcar praticamente nada, pois na tubulação de recalque, teoricamente, é para ter nada. Então, deve ocorrer uma queda brica da vazão. Mas isso é só chute meu, nada técnico. Quem souber e puder ajudar, fico grato.


ID
2661346
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Para a hipótese de gás ideal, a variação da energia interna específica e a variação da entalpia específica, ambas em função da temperatura, recebem os nomes, respectivamente, de

Alternativas
Comentários
  • cp = dh/dT

    cv = du/dT

    Onde:

    dh: variação de entalpia específica;

    du: variaçção da energia interna específica.

  • Por ser gás ideal, as duas propriedades dependem apenas da temperatura e a derivada passa a ser total: du/dT, dh/dT, que são definidas como calor específico a volume e pressão constante, respectivamente.

ID
2661349
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Durante o ensaio de um motor de combustão interna, a média das temperaturas máximas de combustão e a média das temperaturas máximas de escape registradas são, respectivamente, 2.100°C e 750°C.


O valor máximo da eficiência térmica, em porcentagem, de tal motor não ultrapassa

Alternativas
Comentários
  • Aplicação de fórmula básica de rendimento térmico:

    n = 1 - Tf / Tq
    Tf = 750 + 273 K = 1023K
    Tq = 2100 + 273k = 2373K

    n = 1 - 1023 / 2373
    n = 1 - 0.431
    n = 0,568 = 56,8%
            

  • RENDIMENTO 

    N = W / Qq 

    N = Qq - Qf / Qq 

    N = (( 2.100 + 273 K ) - ( 750 + 273 K ) )/ ( 2.100 + 273 K )

    N =  ( 2.373 K - 1.023 K ) / 2.273 K

    N = 1.350 K / 2.273 K

    N =   0,568 = 56,8 % 


ID
2661352
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A qualidade do combustível é importante para uma queima eficiente. Para o diesel, é avaliada pelo número de cetano, NC, e para a gasolina, pelo índice de octano, IO.

O combustível de melhor qualidade tem que apresentar, no caso do diesel e no caso da gasolina, respectivamente,

Alternativas
Comentários
  • DIESEL:

    Baixos valores de índice de cetano acarretam dificuldades de partida a frio, depósito nos pistões e mau funcionamento do motor.

    Vantagens de valores altos de índice de cetano:

    • Permite aquecimento mais rápido do motor;

    • Reduz a possibilidade de erosão dos pistões;

    • Possibilita funcionamento do motor com baixo nível de ruído;

    • Minimiza a emissão de poluentes como hidrocarbonetos, monóxido de carbono e material particulado.

    GASOLINA:

    A determinação de octanagem verifica o índice de octanos do combustível, indicando sua capacidade de resistir à compressão sem entrar em autoignição. Um índice alto de octanagem favorece a performance e a manutenção do motor, o que também culmina na economia de combustível e na redução do impacto ambiental.

  • Espera-se do Diesel que ele queime facilmente; isso é medido pelo índice de cetanas:quanto maior, melhor; Já da gasolina, espera-se que ela tenha alta resistência à detonação, o que é medido pela octanagem ou índice de octanas: quanto maior, melhor.


ID
2661355
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

A quantidade de energia liberada na combustão é normalmente atribuída ao Poder Calorífico (PC) do combustível, aumentando com seu valor. Quando um motor bicombustível com taxa de compressão igual a 10,3:1 é abastecido com etanol hidratado (ou simplesmente álcool), desenvolve potência líquida maior do que quando abastecido com gasolina Tipo C (etanol anidro misturado à gasolina tipo A). Entretanto, o valor do Poder Calorífico do álcool, em base mássica, é cerca de 70% do valor do encontrado para a gasolina.


A justificativa para explicar a diferença de desempenho, favorável quando o motor funciona com álcool, é que o(a)

Alternativas
Comentários
  • Apesar do seu baixo poder calorífico, o calor de mistura é alto, pois a pequena relação ar-combustível exige a adição de maior volume de combustível para o mesmo volume de ar aspirado.


    Fonte: Motores de Combustão Interna; Franco Bruneti.

  • Embora o álcool tenha menor PCi do que a gasolina, a menor razão ar-álcool da mistura em relação à mistura ar-gasolina faz com que maior quantidade de álcool seja admitida por ciclo. No fim, se vc multiplicar o Pci do álcool (kJ/kg) pela quantidade que é admitida no motor, verá que mais energia será entregue em relação à gasolina. Nesse caso, diz-se que o PCi da mistura ar-álcool supera o da mistura ar-gasolina.
  • essa mesma questão estava na prova da Petrobras, e a resposta correta foi a letra B

  • Pra mim A e B corretas..

  • Resposta: letra A

    Mesmo o álcool tendo menor poder calorífico, para que a queima se dê de forma estequiométrica é necessário maior volume de álcool que o de gasolina. Ou seja: a razão ar-combustível é pequena, logo, maior energia absoluta é extraída da combustão.

    Complemento aqui com outro fator: pelo fato de o álcool possuir maior calor de vaporização, ele esfria a câmara de combustão quando é injetado no motor, o que permite que maiores avanços de ignição sejam obtidos, o que aumenta a potência.


ID
2661373
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Água a 5 °C, com viscosidade cinemática de 1,5 x 10-6 m2 /s, escoa a 0,6 m/s, em um tubo com diâmetro de 0,1 m. Qual velocidade de escoamento, em m/s, precisa ter um óleo a 20 °C, com viscosidade cinemática de 1,0 x 10-4 m2 /s, em um tubo com diâmetro 0,5 m, para que os escoamentos possam ser dinamicamente similares?

Alternativas
Comentários
  • Re=(V1*D1)/v1=(0,6*0,1)/(1,5*10^-6)=40000

    40000=(V2*D2)/(1*10^-4)

    V2=8m/s

  • Para serem dinamicamente iguais eles devem ter o número de Reynolds igual.

    Re= Vel *Diâmetro / Visc. Cinemática

  • Reynolds = (velocidade x diâmetro x densidade) / viscosidade

    Já que tem o escoamento similar, o número de reynolds deve ser igual para os dois casos. Logo:

    Re água = Re óleo

    (velocidade água x diâmetro água) / viscosidade água = (velocidade óleo x diâmetro óleo) / viscosidade óleo

    Aplicando os valores, tem-se que velocidade do óleo = 8 m/s

  • Não entendi. Por que não consideram o (rô) na fórmula do Re?


ID
2661376
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Dois tanques de grandes dimensões, abertos para a atmosfera, contendo óleo com massa específica de 1000 kg/m3 e viscosidade dinâmica de 0,4 N . s/m2 , são interligados por uma tubulação horizontal com comprimento de 10 m e diâmetro de 100 mm.


A diferença máxima de elevação, em metros, entre as superfícies livres de óleo, para manter o escoamento laminar com número de Reynolds de 1000, é

Dado

g = 10 m/s2

Alternativas
Comentários
  • Alguém poderia dar uma força nessa questão?

     

  • A velocidade média do escoamento laminar em um tubo horizontal é dada pela Lei de Poiseuille:

    V = [(DeltaP).D^2]/(32uL)

    Para velocidade encontrada de 4 m/s através do número de Reynolds, (DeltaP) = 51,2 kPa.

    A diferença de elevação será: h = (DeltaP)/(rô.g) = 5,12 m.

     

    Referência: Mecânica dos Fluidos , Cengel, Capítulo 8.

  • Se eu fizer utilizando a equação de Bernoulli com perda de carga aplicada encontro 5,92 metros.

    Tem algo de errado com o raciocínio por essa linha?

  • Temos, nesse caso, o escoamento em regime laminar, uma vez que Re<2300. Dessa forma, o fator de atrito pode ser calculado da seguinte forma f=64/Re. Temos então: f=64/1000 -> f=0,064.

    Para calcular a perda de carga ao longo da tubulação, utiliza-se a seguinte fórmula: h=f.(L/D).(V²/2).

    Substituindo os valores, temos:h=0,064.(10/0,1).(4²/2) -> h=51,2 J (A velocidade de 4m/s é encontrada pelo número de Reynolds).

    A unidade final é em J, dividindo-se pela gravidade encontramos, como unidade final, a perda de carga em metros de elevação.

    Logo, h=51,2/10 -> h=5,12 m.

    Resposta: E

  • Não entendi até agora porque usar a fórmula da perda de carga, pois, a velocidade máxima ao longo da tubulação será localizada imediatamente na saída do tanque de maior nível. As outras velocidades serão todas menores devido à perda de carga. Basta, então, calcular a velocidade no início do escoamento e verificar se Re<=1000, uma vez que é a velocidade máxima ao longo da tubulação. Assim, utiliza-se a equação de bernoulli, obtendo-se 0,8 m.

     

    Alguém concorda com o raciocínio?

  • O passo a passo é o seguinte:

    Calcula a velocidade ( utilize a formula de Re, substitui os valores que foram fornecidos)

    Com os valores fornecidos e encontrados aplique- os na equação de perda de carga, dessa forma encontrará o h.

  • Arthur, acho que quando ele fala "Dois tanques de grande dimensões" implica em dizer que os níveis dos tanques vão permanecer relativamente constante ( a gente sabe que vai variar devido ao escoamento, mas será de forma bem lenta ). Com essa ideia as pressões no início e no final da tubulação horizontal vão ficar constante, fornecendo uma vazão constante e, consequentemente, a velocidade na tubulação vai ser a mesma ao longo de todo o comprimento.

    Interpretei dessa maneira, me corrijam se estiver errado : ).

  • Eu fiz a questão da mesma maneira que o Arthur Silva antes de ver os comentários, pois no enunciado nada me remeteu a perda de carga, apesar de ambas serem em metros, diferença de elevação(delta H) e perda de carga não são a mesma coisa(delta P).

  • Também calculei usando a equação do número de reynolds e de bernoulli. Mas de fato, o colega Hélcio levou em consideração a perda de carga causada pelo comprimento da tubulação.

  • 1) Aplicar a fórmula de Reynolds para encontrar a velocidade

     Re = (ρ . v . D) / μ

    Velocidade = 4 m / s

    2) Aplicar Bernoulli

    H₁ = H₂ + ΔPerda de Carga

    . P₁ = P₂ (atmosférica)

    . V₁ = V₂ (0, pois são tanques de grandes dimensões)

    Z₁ = Z₂ + ΔPerda de Carga

    Z₁ – Z₂ = ΔPerda de Carga

    H = ΔPerda de Carga

    3) Para escoamento Laminar

    f = 64 / Re

    f = 0,064

    4) Perda de Carga Distribuída

    hp = f . L . v² / 2 . D . g

    hp = 5,12 metros

    5) Voltando ao item (2)

    H = ΔPerda de Carga

    H = 5,12 metros

    Gabarito: Letra E

    Bons estudos!

  • 1) Aplicar Reynolds:

    Re = (velocidade * densidade * diâmetro) / viscosidade

    Aplicando os valores, tem-se que:

    velocidade = 4 m/s

    Após isso, utilizar a fórmula de perda de carga, visto que H1 = H2 + perda de carga. Logo, H1 - H2 = perda de carga da tubulação.

    A perda de carga é calculada através da seguinte fórmula:

    Perda de carga = fator de atrito * (comprimento da tubulação / diâmetro da tubulação) * (velocidade ² / 2* gravidade)

    O fator de atrito para escoamento laminar se dá por: f = 64 / Reynolds

    Aplicando os valores, tem-se que perda de carga é igual a 5,12m.


ID
2661382
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma parede de 40 cm de espessura e área de 2 m2 possui uma condutividade térmica de 80 W/m.K. Em regime permanente, as temperaturas superficiais são 120 °C e 60 °C. A taxa de transferência de calor e o gradiente de temperatura na direção do fluxo de calor, são, respectivamente:

Alternativas
Comentários
  • 1¤ Lei de Fourier - Condução

    q = k x A/L x ▲T
    k = 80 W/m.K
    A = 2 m²
    L = 40cm = 0,4m
    ▲T = 120 - 60 = 60 °C

    q = 80 x 2/0,4 x 60
    q = 2400 W = 24kW

    2¤  Gradiente de Temperatura

    q = -k x A x dT/dx
    dT/dx = q / -k x A
    dT/dx = 2400 / -80 x 2

    dT/dx = - 150 °C/m 

     

  • ΔQ/Δt = K * A * ( ΔT)/L 

    q = 80 W/m.K * 2 m² * ( 393 K - 333 K) / 0,4 m 

    q = (160 W * m / K )*( 60 K )/ 0,4 m 

    q = 24.000 W = 24 KW

    GRADIENTE DE TEMPERATURA DE ACORDO COM  O FLUXO 

    GRADIENTE DE TEMPERATURA AO DECORRER DO COMPRIMENTO. 

    q = - K * A * ( ΔT)Δx 

    - K * A * ( ΔT)Δx = q 

                (ΔT)Δx) = q / K * A 

                ( ΔT)Δx) = 24.000 W / - 80 W/m* K * 2 m² 

                (ΔT)Δx) =  - 150°C 

  • O gradiente de temperatura não seria em K/m ?

  • Rauny como se trata de uma diferença não importa se a temperatura tiver em K ou ºC pq vai ser a mesma coisa..

    Exemplo:

    T1= 120ºC +273

    T2 = 60ºC +273

    Se vc fizer T2-T1 os 273 que vc somou em cada temperatura para transformar em Kelvin irão se cortar.. Agora se fosse uma operação de multiplicação e divisão faria diferença.

  • Como só existe uma única para o gradiente de temperatura, basta resolve-lo que achará a resposta. -150°C/m.


ID
2661385
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Dois cilindros concêntricos verticais possuem diâmetros de 2,0 cm e 2,4 cm. O cilindro interno possui 50 cm de comprimento e pode deslizar com velocidade constante de 2 m/s dentro do cilindro externo que está imóvel e possui comprimento considerado infinito. Um fluido Newtoniano com viscosidade dinâmica de 0,5 N.s/m2 preenche completamente o espaço anular entre os cilindros.


Admitindo-se a gravidade como 10 m/s2 e o perfil de velocidade no filme de óleo como linear, constata-se que a massa do tubo que desliza, em kg, é

Alternativas
Comentários
  • Tensão de Cisalhamento = F/A (1)

    Tensão de Cisalhamento = u*v/espessura da camada do fluido (2)

    Espessura da camada do fluido = [(diâmetro cilindro externo) - (diâmetro cilindro interno)]/2 = (2,4-2)/2 = 0,2 cm

    A = pi*diâmetro cilindro interno*L = pi*2*10^-2*50*10^-2 = 0,314 m2

    Igualando as esquações (1) e (2)

    F/A = u*v/espessura da camada do fluido

    F = u*v*A/espessura da camada do fluido

    F = 0,5*2*0,314/(0,2*10^-2) = 15,7 N

    F = P = m*g ----> m = P/g = 1,570 kg

  • K SA, a área não seria 0,0314 m² ?

  • espessura da camada = 0,002 m

    Tensão de cisalhamento = u. v/espessura = 500 Pa

    Tensão = Força / area

    area = perimetro*comprimento = 0,0314 m2

    Força = 15,7 N

    m = 15,7/10 = 1,57 kg

  • Como não há aceleração, a sacada aqui é fazer o equilíbrio. Daí, precisamos notar um escoamento "entre planos", levando em conta que a contribuição para a tensão de cisalhamento é de toda lateral do cilindro que corre no tudo de maior diâmetro.


ID
2661388
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Uma porta separa um forno aquecido do ar ambiente. A porta consiste em um material que suporta altas temperaturas e possui condutividade térmica k = 0,05 W/m.K. Durante o processo de transferência de calor permanente, a temperatura da superfície interna da porta é de 300 °C, e a temperatura do ar ambiente T é de 25 °C, sendo o coeficiente de convecção exterior ao forno h = 25 W/m2.K.


Qual é a espessura da porta, em metros, para garantir que a temperatura da superfície externa da porta seja de 50 °C?

Alternativas
Comentários
  • Condição : qcond = q conv

    k dT/x = h dT                       x é a espessura

    0,05 * (300-50)/x = 25 * (50 - 25)   

    x = 0,02m 

     

  • Não se deve considerar que existem 2 resistências em série ( condução e convecção) e assim calcular o valor do fluxo de calor total, para depois com esse valor calcular a espessura do isolante?

  • pelo balanço de energia , todo calor que entra ele deve sair pois não tem calor gerado ou acumulado pela parede.

    1° é calculado a quantidade de calor que entra por convecção : q=h*A*dt = q=25*1*(50-25) = 625 w

    2° fazer o calculo usando o mesmo (q) anterior que é a energia conduzida pela parede, e isolando o L : q = (K*A*dt)/L

    L= (0,05*1*250)/ 625 = 0,02 metros

    repare que por ser uma variação de temperatura não precisa converter de C° para K

  • Vamos considerar que o calor conduzido na porta é liberado apenas por convecção.

    Usando a lei de Fourier e a Lei do resfriamento de Newton para igualar as taxas de transmissão de calor depois de um balanço de energia temos:

    q''x = k(Tsi - Tse)/L = h(Tse - Tamb)

    L = (k/h)*((Tsi - Tse)/(Tse - Tamb))

    L = (0,05/25)*(250/25) = 1/50 = 2/100 = 0,02 m

    Recomendo sempre fazer o balanço de grandezas.


ID
2661391
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Para um escoamento unidimensional permanente e isoentrópico, dependendo do número de Mach Ma e da variação de área de um canal no sentido do escoamento dA, tem-se que a variação da velocidade dV, a variação da pressão dP e a variação da densidade dρ são dadas por:

Alternativas

ID
2661400
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O estoque de uma companhia possuía resinas termofixas e termoplásticas. Um estagiário precisava apanhar os recipientes das duas únicas resinas termofixas que estavam nesse estoque.


Os recipientes escolhidos foram de

Alternativas
Comentários
  • Termoplásticos:

    Acrílicos, celulósicos, EVA, PET, Nylons, PE, PS, PVC, PP.

    Termorígidos(Termofixos):

    Poliuretano, Poliéster, Fenóis, Epóxis, Silicone, Neoprene, Baquelite.

    Elastômeros:

    Borracha natural


ID
2661403
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

As três estruturas cristalinas mais comuns entre os metais são

Alternativas
Comentários
  • CCC:

    ferrita alfa, cromo, ferro, tungstênio, aço temperatura ambiente.

    CFC:

    austenita, cobre, prata, ouro, alumínio.

    HC:

    cádmio, titâneo, magnésio, zinco.

  • Agregando informação ao comentário do Renan:


    CCC - FEA de 68%

    ferrita alfa, cromo, ferro, tungstênio, aço temperatura ambiente.


    CFC - FEA de 74%

    austenita, cobre, prata, ouro, alumínio.


    HC - FEA de 74%

    cádmio, titâneo, magnésio, zinco.


ID
2661406
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

O principal mecanismo para o aumento simultâneo da resistência mecânica e da tenacidade de um aço ao carbono AISI 1010 é

Alternativas
Comentários
  • A redução do tamanho de grão melhora tanto a resistência mecânica quanto aumenta a tenacidade.

  • NA METALURGIA, GRÃO É UM CRISTAL ISOLADO NA MATÉRIA EM ESTADO SÓLIDO. O TAMANHO DO GRÃO É UM FATOR IMPORTNTE PARA AVALIAR AS PROPRIEDADES MEC^NICAS DE UM MATERIAL POLICRISTALINO, EM ESPECIAL A DUREZA A RESISITÊNCIA À CORROSÃO E O LIMITE DE ESCOAMENTO.

    FONTE: https://pt.wikipedia.org/wiki/Grão_(metalurgia)


    UM MATERIAL COM GRANULAÇÃO FINA ( GRAÕS PEQUENOS) É MAIS DURO E MAIS RESISITENTE DO QUE UM MATERIAL QUE POSSUI GRANULAÇÃO GROSSEIRA, UMA VEZ QUE O PRIMEIRO POSSUI UMA MAIOR ÁREA TOTAL DE CONTORNOS DE GRAÕS PARA DIFICULTAR O MOVIMENTO DAS DISCORDÂNCIAS. PARA MUITO UM MATERIAIS, O LIMITE DE ESCOAMENTO VARIA DE ACORDO COMO O TAMNAHO DE GRÃO.

    FONTE : https://www.ebah.com.br/content/ABAAABR2gAH/mecanismo-aumento-resistencia


ID
2661412
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Em um determinado processo de soldagem, a eficiência de transmissão de calor é de aproximadamente 80%, a potência dispendida pela fonte de calor na soldagem é 1000 W (watts), e a velocidade de avanço é de 0,6 m/min (metros/minutos).


Então, o valor do aporte térmico nessas condições, em kJ/mm, é

Alternativas
Comentários
  • Olhei as estatísticas dessa questão agora e 20 pessoas responderam a letra E, 80 kJ/mm

     

    Gostaria mesmo q uma delas mostrasse os cálculos q fez, pq eu não consigo achar outra coisa além de 0,08 kJ/mm!!!

     

    Então por enquanto pra mim essa questão deve ser anulada.

  • Ta anulada, a petrobrás anulou ela sim !!

     

  • Gerciara,

    olhei o site da Cesgranrio e as únicas alterações no gabarito foram na questão 56 (mudou pra C) e na questão 60 (anulada), e essa é a questão 67 da prova.

     

    Ou seja, não mudaram o gabarito, e eu não sei de que universo eles tiraram esse 80 kJ/mm......

  • Gerciara a questão 67 não foi anulada. A Susana está correta!

  • O aporte termico quantifica a energia gerada pelo processo de soldagem. Sua equação é:

    Q = Potência/Velocidade

    Q = 0,80 x(1000 J/s/0,6 x 10^3 mm/60s)

    Q = 80 J/mm

     

    Essa questão deveria se anulada, visto que o resultado não é em KJ/mm como solicitado na questão 

  • Deveria ter sido anulada sim, eu fiz essa prova e acertei a questão no dia... bom que não anularam. a unidade está errada

  • a questão esta correta, não tem nada a ser anulado aqui


ID
2661415
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Na soldagem TIG, a corrente máxima, em amperes, que pode ser utilizada com uma tocha de grande porte é da ordem de

Alternativas
Comentários
  • Gab E

    "Em termos de capacidade, as fontes para soldagem TIG fornecem uma corrente mínima em torno de 5 a 10 A e corrente máxima na faixa de 200 a 500 A."


ID
2661418
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Na soldagem MIG com modo de transferência de metal por curto-circuito, qual a faixa de diâmetro, em mm, dos arames utilizados?

Alternativas
Comentários
  • TRANSFERÊNCIA POR CURTO - CIRCUITO

     

    NA SOLDAGEM COM TRANSFERÊNCIA POR CURTO - CIRCUITO SÃO UTILIZADOS ARAMES DE DIÂMETRO NA FAIXA DE 0,80 mm A 1,2 mm, E APLICADOS PEQUENOS COMPRIMENTOS DE ARCO ( BAIXAS TENSÕES) E BAIXAS CORRENTES DE SOLDAGEM. É OBTIDA UMA PEQUENA POÇA DE FUSÃO DE RÁPIDA SOLIDIFICAÇÃO. ESSA TÉCNICA DE SOLDAGEM É PARTICULAMENTE ÚTIL NA UNIÃO DE MATERIAIS DE PEQUENA ESPESSURA EM QUALQUER POSIÇÃO, MATERIAL DE GRANDE ESPESSURA NAS POSIÇÕES VERTICAIS E SOBRECABEÇA, E NO ENCHIMENTO DE LARGAS ABARTURAS.   

     

    FONTE:www.esab.com.br/br/pt/education/apostilas/upload/1901104rev0_apostilasoldagemmigmag_low.pdf

  • Questão muito cruel, aquele detalhe decoreba extremo!

  • Não sei onde esses concursos vão parar, cada dia mais cobram decoreba e menos capacidade analítica do candidato. Olhando pelo ponto de vista didático, não faz sentindo cobrar algo que se colocar no google acha, mas a capacidade de análise já e diferente.

  • Também achei pesado, colegas. Ainda mais que se trata de um processo que pode ser altamente automatizado para aumento da produção. Cheguei a imaginar mesmo que se pudesse utilizar de qualquer gama de diâmetros de arame (contanto que se consiga enrolar nos rolos de alimentação). O que poderia ser um fator limitante para a aplicação de diferentes diâmetros seria a necessidade de tochas para diferentes tamanhos de diâmetro de arame para um processso que já tem seu equipamento caro e complexo do que o processo de eletrodo revestido, por exemplo.

    Os diâmetros utilizados no processo são de 0,5 a 1,6 mm. Porém, para a transferência por curto-circuito ocorre para eletrodos nus com diâmetros menores que os convencionais (0,8 a 1,2 mm).

    Mas, sinceramente, não sei como o candidato poderia acertar a questão sem saber essa informação decorada. Se alguém souber avise aqui como matar a questão!

    Bons estudos!


ID
2661421
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Transpetro
Ano
2018
Provas
Disciplina
Matemática
Assuntos

Em uma fábrica existem três máquinas (M1, M2 e M3) que produzem chips. As máquinas são responsáveis pela produção de 20%, 30% e 50% dos chips, respectivamente. Os percentuais de chips defeituosos produzidos pelas máquinas M1, M2 e M3 são 5%, 4% e 2%, respectivamente. Ao se retirar aleatoriamente um chip, constata-se que ele é defeituoso; então, a probabilidade de ele ter sido produzido pela máquina M1 é de, aproximadamente:

Alternativas
Comentários
  • M1 produz 20% x 5% Defeitos= 1 Peça defeituosa

    M2 Produz 30% x 4% Defeitos= 1,2 Peças defeituosas

    M3 Produz 50% x 2% Defeitos= 1 peça defeituosa

    Probabilidade de ser produzido pela M1 é: o que eu quero/ sobre o que eu tenho, então fica 1/ 3,2 peças defeituosas. Resultado 0,31 é a probabilidade de ser produzido pela M1

  • O que Gigi fez está perfeito. Só para complementar:

    O 3,2 é a soma das peças defeituosas de cada máquina (1+1,2+1) que representa o total de chips defeituosos. 

    Probabilidade = o que eu quero / total = 1 / 3,2 = 0,31

  • GABARITO C.

     

    M1+M2+M3= 100. 

    M1= 20 ( JÁ QUE É 20%).

    M2=30 ( JÁ QUE É 30%)

    M3= 50 ( JÁ QUE É 50%).

     

    5% DE 20 = 1 PEÇA COM DEFEITO.

    4% DE 30 = 1,2 PEÇAS COM DEFEITO.

    2% DE 50 = 1 PEÇA COM DEFEITO.

    -------------------------------------------------------

    TOTAL DE PEÇAS COM DEFEITO 3,2.

     

    FAZ UMA REGRA DE 3 PRA SABER A CHANCE DA PEÇA TER SIDO PRODUZIDA PELA MAQUINA M1.

     

    3,2 ------- 100%

    1 --------- X

    32X= 10

    X= 0,31.

     

    AVANTE!!! " VOCÊ É O QUE VOCÊ PENSA, É O SR DO SEU DESTINO."

  • Uma for mais simples de resolver:

    P(M1|D) = P(M1∩D)

                 P(D)

    Onde:

    P(M1∩D) = 20% x 5% = 1%

    P(D) = 20% x 5% + 30% x 4 + 50% x 2% = 3,2%

  • 20x5/(20x5+30x4+50x2)=0,3125