Questões sobre Área: Propulsão Hipersônica

Uma das principais limitações operacionais de um tubo de choque é o número de Mach do escoamento atrás da onda de choque formada. Seu número de Mach não permite que este escoamento seja

• A.

  hipersônico.

• B.

  supersônico.

• C.

  sônico.

• D.

  subsônico porém ainda compressível.

• E.

  incompressível.

Túneis de vento hipersônicos utilizam bocais De-Laval para acelerar o ar do reservatório onde se encontra estacionário até a seção de testes, que fica logo após a seção divergente do bocal. Para que a temperatura na seção de testes seja mantida constante na medida em que o escoamento é acelerado para números de Mach hipersônicos, a temperatura do ar no reservatório também deve ser aumentada. Desta forma, o número de Mach máximo da seção de testes é limitado pela capacidade dos aquecedores utilizados de aumentar a temperatura do ar no reservatório.

Qual fenômeno ocorre com esse ar, que é úmido, durante sua expansão na seção divergente do bocal, se ele não for aquecido devidamente no reservatório?

• A.

  Aumento da pressão.

• B.

  Recombinação.

• C.

  Rarefação.

• D.

  Remoção da excitação vibracional.

• E.

  Liquefação.

Considere neste problema que T representa a temperatura, P, a pressão, v, o volume específico, R, a constante do gás, e os subscritos r, p, i, f e c indicam reagentes, produtos, inicial, final e chama adiabática, respectivamente. Assumindo que reagentes e produtos de combustão são substâncias puras, a temperatura de chama adiabática T_c para um motor de propulsão aspirada pode ser calculada pela expressão:

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Hidrogênio é um combustível muito utilizado em motores de propulsão aspirada hipersônicos devido ao elevado impulso específico que ele gera numa reação química com oxigênio, o que permite números de Mach em voo maiores do que os alcançados com o uso de hidrocarbonetos. Contudo, hidrocarbonetos, principalmente metano e seus derivados como a querosene, ainda são muito populares, principalmente devido à sua baixa densidade. Qual é a outra razão importante para essa popularidade?

• A.

  Menor impulso específico de hidrocarbonetos.

• B.

  Maior energia por unidade de volume de hidrocarbonetos.

• C.

  Menor energia por unidade de massa de hidrocarbonetos.

• D.

  Menor calor específico de hidrocarbonetos.

• E.

  Alta temperatura de ebulição.

• A.

  Coeficiente de Arrhenius.

• B.

  Fator de frequência.

• C.

  Fator pré-exponencial.

• D.

  Energia de ativação.

• E.

  Complexo ativado.

• A.

  n₂ sin(è₂) = n₁ sin(è₁)

• B.

  n₁ sin(è₂) = n₂ sin(è₁)

• C.

  è₂ = è₁

• D.

  n₁ tan(è₂) = n₂ sin(è₁)

• E.

  sin(è₂) = n₁ n₂ sin(è₁)

• A.

  M = d_o/d_i

• B.

  M = (d_i − d_o)/d_o

• C.

  M = −d_i/d_o

• D.

  M = d_i/( f − d_o)

• E.

  M = 1/( f − d_o)

• A.

  10 m/s.

• B.

  50 m/s.

• C.

  100 m/s.

• D.

  200 m/s.

• E.

  500 m/s.

Considere uma cavidade ressonante de Fabry-Perot formada por dois espelhos planos e paralelos separados por um meio de distância d com índice de refração n. Assuma apenas ondas planas de comprimento de onda λ = λ_o /n propagando entre os espelhos, onde λo é o comprimento de onda no vácuo. A condição para ressonância construtiva ocorre quando a fase acumulada da onda depois de uma viagem de ida e volta entre os espelhos é um múltiplo de 2 π, ou seja, 2 dk = 2 πq, onde k = 2 πn / λo é o número de onda na cavidade e q é um inteiro. Considere uma cavidade composta de arsenieto de gálio (GaAs) com n = 3.6 e, d = 20 μm e uma radiação dentro da porção visível do espectro, ou seja, entre 380 nm e 740 nm. O primeiro comprimento de onda da ressonância dentro da porção visível é

• A.

  380, 00 nm.

• B.

  380, 95 nm.

• C.

  381, 62 nm.

• D.

  382, 23 nm.

• E.

  383, 00 nm.