Questões de Conhecimentos Técnicos de um determinado Cargo/Área da Fundação para o Vestibular da Universidade Estadual Paulista (VUNESP)

Deseja-se analisar a viabilidade de cinco ciclos de potência apresentados nas alternativas de (a) a (e). Cada um dos motores transfere calor com os mesmos dois reservatórios térmicos, o reservatório a alta temperatura, cuja temperatura é T_H = 327 ºC, e o reservatório a baixa temperatura, cuja temperatura é T_L = 27 ºC. Sendo Q_H o calor transferido do primeiro reservatório para um motor, Q_L o calor transferido de um motor para o reservatório a baixa temperatura e W o trabalho realizado por um motor sobre a vizinhança, assinale a alternativa que apresenta um ciclo motor que satisfaz a 1.ª e a 2.ª leis da termodinâmica.

• A.

  Q_H = 100 kJ; Q_L = 0; W = 100 kJ.

• B.

  Q_H = 100 kJ; Q_L = 30 kJ; W = 70 kJ.

• C. Q_H = 100 kJ; Q_L = 40 kJ; W = 70 kJ.
• D.

  Q_H = 100 kJ; Q_L = 60 kJ; W = 40 kJ.

• E.

  Q_H = 100 kJ; Q_L = 70 kJ; W = 40 kJ.

A objetiva de um microscópio com distância focal de Fobj possui uma ampliação de 40x. A ocular possui distância focal igual a f_ocl e uma ampliação de 10x. Neste caso, a ampliação total do microscópio é dada por

• A.

  4x.

• B.

  40x.

• C.

  10x.

• D.

  400x.

• E.

  100x.

Considere dois motores de mesmo rendimento térmico que operam segundo um ciclo de Carnot. O primeiro recebe energia por transferência de calor de um reservatório térmico a alta temperatura (T_H = 927 ºC) e rejeita energia também por transferência de calor para um reservatório auxiliar, cuja temperatura Ta obedece à relação T_H > T_a > T_L. O segundo motor recebe energia por transferência de calor do reservatório auxiliar e rejeita energia por transferência de calor para um reservatório a baixa temperatura (T_L = 27 ºC). A temperatura do reservatório auxiliar, T_a, é igual a

• A.

  450 K.

• B.

  600 K.

• C.

  750 K.

• D.

  900 K.

• E.

  1 050 K.

Um slide está 44 cm distante de uma tela. A qual distância do slide deve ser colocada uma lente (entre o slide e a tela) de distância focal 11 cm para formar a imagem do slide na tela?

• A.

  2,2 mm

• B.

  22 mm

• C.

  11 cm

• D.

  44 cm

• E.

  22 cm

Considere um ciclo de potência composto por quatro processos associados à passagem do fluido de trabalho pela bomba (processo 1-2), caldeira (processo 2-3), turbina (processo 3-4) e condensador (processo 4-1), nessa ordem. A turbina pode ser considerada adiabática e apresenta uma determinada eficiência isentrópica. É correto afirmar que, quando essa eficiência isentrópica tende a zero, o processo 3-4

• A.

  tende a ser um processo isentrópico.

• B.

  tende a ser um processo isocórico.

• C.

  tende a ser um processo isentálpico.

• D.

  tende a ser um processo isobárico.

• E.

  tende a ser um processo reversível.

Irradiância está relacionada à quantidade de luz emitida por uma fonte luminosa e:

I. é a energia média por unidade de área e por unidade de tempo;

II. é proporcional ao quadrado do campo elétrico;

III. a irradiância devida a uma fonte puntual é proporcional ao quadrado da distância.

Pode-se afirmar que está correto o contido em

• A.

  I, somente.

• B.

  II, somente.

• C.

  I e II, somente.

• D.

  I e III, somente.

• E.

  I, II e III.

Em um ciclo de ar-padrão ideal Brayton, a temperatura na entrada do compressor é 300 K. A relação de compressão do compressor é 8, e a vazão volumétrica no ciclo é 10 m³/s. Para simplificação dos cálculos, a relação entre o calor específico a pressão constante e a volume constante do ar pode ser considerada constante e igual a 1,5. O rendimento térmico do ciclo é igual a

• A.

  0,1.

• B.

  0,2.

• C.

  0,3.

• D.

  0,4.

• E.

  0,5.

Quando se combinam duas ondas eletromagnéticas de mesma frequência (ν) e comprimento de onda (λ), a onda resultante é uma onda cuja amplitude depende da diferença de fase (φ) das duas ondas iniciais. Se a diferença de fase for 0, ou múltiplo de 2π, as ondas estão em fase, e a interferência é construtiva, com amplitude resultante igual à soma das amplitudes individuais e intensidade máxima. Se a diferença de fase for π, ou múltiplo de π, as ondas estão fora de fase, e a interferência é destrutiva, com amplitude resultante igual à diferença entre as ondas individuais, e a intensidade é um mínimo. Uma diferença de fase (φ) é resultado de uma diferença de percurso (r) das duas ondas e será dada por

• A.

  φ = 4πr/λ

• B.

  φ = πr/λ

• C.

  φ = 2πr/λ

• D.

  φ = r/2πλ

• E.

  φ = λ/2πr

Deseja-se comparar o trabalho de compressão entre dois ciclos ar-padrão Brayton. No primeiro ciclo existe apenas um compressor isentrópico, com relação de compressão de 10. A temperatura de saída do ar é de 579 K. No segundo ciclo existe um compressor com dois estágios, o primeiro e o segundo, ambos isentrópicos, e com relação de compressão de 4 e 2,5, respectivamente. Entre os dois estágios existe um resfriador intermediário. O ar deixa o primeiro estágio a 446 K, entrando no resfriador nessa temperatura e deixando-o a 300 K, que é a temperatura de entrada do segundo estágio. O ar deixa o segundo estágio a 390 K. Em ambos os compressores o ar entra a 300 K e 100 kPa. O calor específico do ar a pressão constante é igual a 1 kJ/(kgK).

Qual é a diferença entre o módulo do trabalho específico realizado sobre o primeiro compressor e o módulo do trabalho realizado sobre o segundo?

• A.

  43 kJ/kg

• B.

  79 kJ/kg

• C.

  89 kJ/kg

• D.

  143 kJ/kg

• E.

  189 kJ/kg

O holograma (holo = todo e grama = informação) contém as informações de amplitude e fase de uma onda refletida por um objeto e:

I. é produzido pela interferência de dois feixes coerentes (laser) num meio de registro;

II. incidindo um feixe laser sobre ele este é difratado, produzindo uma imagem virtual 3D do objeto quando se olha através do holograma;

III. qualquer pedaço do holograma reproduz o todo porque cada parte do holograma recebeu e registrou luz proveniente de todo o objeto.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que

• A.

  somente o item I está correto.

• B.

  somente o item II está correto.

• C.

  somente os itens I e II estão corretos.

• D.

  somente os itens I e III estão corretos.

• E.

  todos os itens estão corretos.