Questões de Engenharia Aeronáutica do ano 2013

• A.

  31 000 Pa

• B.

  32 000 Pa

• C.

  33 000 Pa

• D.

  34 000 Pa

• E.

  35 000 Pa

O motor a jato de um avião foi adaptado para a produção de energia elétrica, substituindo o bocal de expansão por uma turbina ligada a um gerador, aproveitando a diferença de pressão entre as extremidades do bocal. A câmara de combustão apresenta o rendimento de 80%, consumindo 2,5 kg/s de um combustível de poder calorífico, pci = 40 000 kJ/kg. A potência entregue ao gerador é de 30 000 kW e este funciona com rendimento de 90%.

Calcule o rendimento de instalação completa e assinale a alternativa que mais se aproxima do seu resultado.

• A.

  20%

• B.

  23%

• C.

  27%

• D.

  29%

• E.

  32%

• A.

  0,2 ºC

• B.

  0,4 ºC

• C.

  0,6 ºC

• D.

  0,8 ºC

• E.

  1,0 ºC

Uma instalação industrial necessita efetuar o aquecimento de 5,6 ºC em uma massa de 100 kg de ar atmosférico. Cogitou- -se, inicialmente, em utilizar um aquecedor elétrico de 2 kW com aproveitamento total do calor gerado pela resistência.

A indústria tem uma máquina de refrigeração que consome 2 kW, funciona com um coeficiente de desempenho de 0,4 e descarrega para o ambiente uma quantidade de calor, ainda não aproveitada. Estudou-se a utilização desse calor para o aquecimento do ar, no lugar da compra do aquecedor elétrico.

Adotou-se o calor específico do ar de 1,0 kJ/kg.ºC e verificou- se que a diferença de tempo de aquecimento do ar entre a máquina de refrigeração e do aquecedor elétrico foi uma das opções a seguir. Assinale aquela que mais se aproxima do tempo correto, em segundos.

• A.

  – 80 s

• B.

  – 40 s

• C.

  0 s

• D.

  40 s

• E.

  80 s

• A.

  87,5 m

• B.

  107,5 m

• C.

  127,5 m

• D.

  137,5 m

• E.

  147,5 m

O condensador de uma instalação termoelétrica a vapor utiliza 200 kg/s de água que sofre um acréscimo de temperatura de 20 °C. O vapor provém de uma turbina e entra no condensador com a entalpia de 2 200 kJ/kg.

Na entrada da turbina, a entalpia do vapor é 4 400 kJ/kg e, na saída do condensador, a entalpia vale 200 kJ/kg. O sistema funciona em regime permanente, e o calor específico da água é 4,0 kJ/kg.ºC. Considere que o valor de 2 200 kJ/kg da entalpia da saída da turbina já absorveu o calor gerado pelo atrito do vapor que passou por ela.

Assinale a alternativa cujo valor representa a potência da turbina, em kW.

• A.

  17 600

• B.

  16 600

• C.

  15 600

• D.

  14 600

• E.

  13 600

• A.

  12 kg

• B.

  14 kg

• C.

  16 kg

• D.

  18 kg

• E.

  20 kg

• A.

  420 kW

• B.

  480 kW

• C.

  520 kW

• D.

  560 kW

• E.

  600 kW

• A.

  0,7 kW

• B.

  0,8 kW

• C.

  0,9 kW

• D.

  1,0 kW

• E.

  1,1 kW

Uma tubulação que transporta vapor saturado é revestida com um isolante térmico que dificulta a perda de calor para o ar externo, e este se encontra a 20 ºC. A temperatura do vapor é 220 ºC e, nessa condição, o calor latente de condensação é 400 kcal/kg. Na extremidade da linha, foi colocado um purgador com capacidade para recolher 1,0 litro de condensado. Cada vez que ele atinge a sua capacidade máxima, uma válvula é aberta, descarregando toda a água acumulada. A tubulação com o revestimento tem um coeficiente global de transmissão de calor igual a 0,20 kcal/m². h.ºC, referido à área da superfície externa da camada isolante.

São conhecidos:

Área da superfície externa do isolante no trecho considerado: 50 m²

Densidade do líquido condensado: 1,0 kg/litro

Considerando que todo o vapor condensado neste trecho seja transferido para o purgador, assinale a alternativa que apresenta o tempo médio decorrido entre as aberturas.

• A.

  10 min

• B.

  12 min

• C.

  14 min

• D.

  15 min

• E.

  16 min