Questões sobre Geral

O texto seguinte refere-se às questões de números 42 e 43.

 

Um dos tipos de termômetros elétricos de contato é aquele que utiliza como sensor (elemento primário) uma resistência composta por um condutor metálico, cujo valor varia com a temperatura t, conforme a relação:

R_t = R₀ ⋅ (1+ α⋅ Δt + β ⋅Δt²)

em que:       R_t é a resistência, em Ω, à temperatura t;

                    R₀ é a resistência, em Ω, à temperatura de referência (t = 0°C ou T = 273,15K);

                   α é o coeficiente de temperatura do material, em K⁻¹;

                   β é o coeficiente de correção do material, em K⁻²;

                  Δt é a variação da temperatura em relação à de referência e relativa à R_t.

 

A conversão de temperatura entre graus celsius (^oC) e kelvin (K) pode ser feita por meio da fórmula: t(^oC) = T (K) − 273,15

Considere que para termômetros de níquel, a resistência do sensor é ajustada para 100 Ω a 0°C e que, conforme a norma DIN 43760, a resistência de níquel usada para termômetros deve ter as seguintes especificações:

α = 0,00617 K⁻¹

R_t = 161,7 Ω para t = 100°C

R_t = 223,1 Ω para t = 180°C

Se as especificações de temperatura da norma DIN 43760 estivessem em kelvin, 100°C e 180°C, respectivamente, corresponderia a

• A.

  −173,15 K e −93,15 K

• B.

  173,15 K e 353,15 K

• C.

  173,15 K e 253,15 K

• D.

  173,15 K e 93,15 K

• E.

  373,15 K e 453,15 K

O texto seguinte refere-se às questões de números 42 e 43.

 

Um dos tipos de termômetros elétricos de contato é aquele que utiliza como sensor (elemento primário) uma resistência composta por um condutor metálico, cujo valor varia com a temperatura t, conforme a relação:

R_t = R₀ ⋅ (1+ α⋅ Δt + β ⋅Δt²)

em que:       R_t é a resistência, em Ω, à temperatura t;

                    R₀ é a resistência, em Ω, à temperatura de referência (t = 0°C ou T = 273,15K);

                   α é o coeficiente de temperatura do material, em K⁻¹;

                   β é o coeficiente de correção do material, em K⁻²;

                  Δt é a variação da temperatura em relação à de referência e relativa à R_t.

 

A conversão de temperatura entre graus celsius (^oC) e kelvin (K) pode ser feita por meio da fórmula: t(^oC) = T (K) − 273,15

Considere que para termômetros de níquel, a resistência do sensor é ajustada para 100 Ω a 0°C e que, conforme a norma DIN 43760, a resistência de níquel usada para termômetros deve ter as seguintes especificações:

α = 0,00617 K⁻¹

R_t = 161,7 Ω para t = 100°C

R_t = 223,1 Ω para t = 180°C

Os valores aproximados dos coeficientes de correção β, em K⁻², para a determinação de R_t nas temperaturas de 100°C e 180°C são, respectivamente,

• A.

  1 (um) e 1,80 . 10₊₃

• B.

  1 (um) e 1,72 . 10₋₉

• C.

  0 (zero) e 3,72 . 10₋₆

• D.

  0 (zero) e 3,72 . 10₋₁₂

• E.

  0 (zero) e 0,52 . 10₋₃

Há várias maneiras de apresentar o maior valor de erro estático que um instrumento pode ter ao longo de sua faixa de trabalho, dentre elas:

- erro em porcentagem do alcance (span)

- erro em porcentagem do valor medido

Alcance ou span é a diferença algébrica entre os valores superior e inferior da faixa de medida (range) de um instrumento.

Em um processo industrial, há dois termômetros (I e II) de diferentes fabricantes, cujas especificações são as seguintes:

T(I) - range: 50°C a 150°C

            precisão: ± 0,5% do valor medido

T(II) - range: 20°C a 180°C

            precisão: ± 0,5% do span

Considere que os dois termômetros estejam indicando a mesma temperatura de 100°C. Para cada termômetro, os valores mínimo e máximo que podem corresponder à temperatura real medida são

• A.

  T(I) 99,5°C ≤ t ≤ 100,5°C;T(II)99,2°C ≤ t ≤ 100,8°C

• B.

  T(I) 99,2°C ≤ t ≤ 100,2°C;T(II)99,8°C ≤ t ≤ 100,2°C

• C.

  T(I) 98,5°C ≤ t ≤ 101,5°C; T(II)98,2°C ≤ t ≤ 101,8°C

• D.

  T(I) 98,5°C ≤ t ≤ 102,5°C;T(II)98,5°C ≤ t ≤ 102,5°C

• E.

  T(I) 95,0°C ≤ t ≤ 105,0°C;T(II)92,0°C ≤ t ≤ 108,0°C

Analise o sistema abaixo.

Os três manômetros medem a mesma pressão P₂, só que eles são fabricados com diferentes líquidos manométricos. Assinale a alternativa que apresenta as relações corretas entre os pesos específicos γ dos líquidos dos três manômetros.

• A. γI > γII ; γI > γIII ; γII < γIII
• B.

  γI < γII ; γI < γIII ; γII > γIII

• C.

  γI < γII ; γI > γIII ; γII > γIII

• D.

  γI > γII ; γI < γIII ; γII < γIII

• E.

  γI > γII ; γI > γIII ; γII > γIII

Os textos e figuras seguintes referem-se às questões de números 46 e 47.

A figura I corresponde a um exemplo de célula de medição dinamométrica para cargas de tração de 60 kgf, usada em balanças eletromecânicas, cujo diagrama em blocos simplificado está representado na figura II.

Os elementos básicos de medição da célula dinamométrica são as molas de medição e as tiras de medição extensiométricas (DMS ou strain gauge), conforme mostra a figura III.

A DMS é uma resistência laminada e sinuosa que, colada na mola de medição, sofre uma deformação (dilatação ou compressão) quando a célula é submetida à força mecânica da peça a ser pesada.

Um circuito típico interno de uma célula de medição dinamométrica com DMS está apresentado na figura IV.

As resistências de compensação (fixas) e as de compensação para a variação da temperatura têm as seguintes funções:

R₀ e R_T0 - aferição do ponto zero

R_Eu e R_ETu - aferição da sensibilidade com alimentação de tensão

R_Ei e R_ETi - aferição da sensibilidade com alimentação de corrente

Se a DMS tem uma resistência estática R = 100 Ω, cujo efeito de medição ΔR/R máximo é de 20.10−3 quando submetida a um esforço, a variação máxima de sua resistência é

• A.

  2 Ω

• B.

  5 Ω

• C.

  10 Ω

• D.

  20 Ω

• E.

  25 Ω

Os textos e figuras seguintes referem-se às questões de números 46 e 47.

A figura I corresponde a um exemplo de célula de medição dinamométrica para cargas de tração de 60 kgf, usada em balanças eletromecânicas, cujo diagrama em blocos simplificado está representado na figura II.

Os elementos básicos de medição da célula dinamométrica são as molas de medição e as tiras de medição extensiométricas (DMS ou strain gauge), conforme mostra a figura III.

A DMS é uma resistência laminada e sinuosa que, colada na mola de medição, sofre uma deformação (dilatação ou compressão) quando a célula é submetida à força mecânica da peça a ser pesada.

Um circuito típico interno de uma célula de medição dinamométrica com DMS está apresentado na figura IV.

As resistências de compensação (fixas) e as de compensação para a variação da temperatura têm as seguintes funções:

R₀ e R_T0 - aferição do ponto zero

R_Eu e R_ETu - aferição da sensibilidade com alimentação de tensão

R_Ei e R_ETi - aferição da sensibilidade com alimentação de corrente

Qual das grandezas indicadas na figura IV é usada para avaliar o peso da peça?

• A.

  R_ETu

• B.

  R_ETi

• C.

  I_S

• D.

  U_S

• E.

  U_M

O esquema abaixo refere-se a um tipo de medidor de nível:

Os nomes do circuito resistivo que detecta a variação do nível e do método usados pelo instrumento são, respectivamente,

• A.

  ponte de impedâncias e conversor rotação / nível.

• B.

  ponte de Wheatstone e potenciométrico.

• C.

  ponte de Wheatstone e conversor pressão / nível.

• D.

  Thévenin e potenciométrico.

• E.

  Thévenin e conversor vazão / nível.

A figura abaixo representa um medidor indutivo de vazão, cujo princípio de medição baseia-se no fenômeno de que um condutor elétrico em movimento, submerso em um campo magnético, faz surgir uma força eletromotriz (f.e.m.) induzida.

Basicamente, o instrumento é composto por um tubo cilíndrico de material não-magnético e isolado eletricamente na parte interna, duas bobinas fixadas no tubo em lados opostos para a geração do fluxo magnético e dois eletrodos fixados perpendicularmente em relação às bobinas.

Para que haja tensão induzida, é necessário que o fluido tenha uma condutibilidade elétrica mínima de 0,5μS/cm, o que ocorre com praticamente todos os fluidos de uso industrial.

Analisando a formação desse instrumento, pode-se afirmar que a tensão induzida nos eletrodos(U_m), a densidade de fluxo magnético (B) e a vazão (Q) se relacionam, proporcionalmente, segundo a representação

• A.

  U_m ~ B².Q

• B.

  U_m ~ B.Q²

• C.

  U_m ~ B.Q

• D.

  U_m ~ B / Q

• E.

  U_m ~ Q / B

Para o controle de temperatura de um determinado processo (entre 0ºC e 50ºC) foi implementado um termômetro eletrônico que produz uma tensão DC (entre 0 e 50 mV) proporcional à temperatura, conforme o esquema abaixo.

A tensão DC desse circuito deve ser aproveitada tanto para o sistema de controle eletrônico de temperatura como para que um galvanômetro indique o seu valor continuamente.

Tem-se disponível um galvanômetro de bobina móvel (miliamperímetro) com as seguintes especificações:

Com base nessas informações, o esquema elétrico correto do circuito do medidor para que a indicação do galvanômetro entre 0 e 1 mA corresponda à temperatura medida entre 0oC e 50oC é

Dados: corrente de fundo de escala ⇒ I_máx = 1 mA

              resistência interna ⇒ R_i = 10 Ω

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Quais dos seguintes materiais citados abaixo são normalmente utilizados como resistores não-lineares na construção de pára-raios?

• A.

  Óxido de Magnésio e Carbonato de Cálcio.

• B.

  Óxido de Zinco e Carbonato de Cálcio.

• C.

  Óxido de Ferro e Carboneto de Silício.

• D.

  Óxido de Zinco e Carboneto de Silício.

• E.

  Óxido de Magnésio e Carbonato de Cálcio.