Questões de Engenharia Mecânica

Uma das alternativas mecânicas para a geração de força elétrica é a utilização de ciclos de potência. Nos sistemas de potência a vapor, o fluido de trabalho muda de fase. Dentre eles, o mais simples é o ciclo de Rankine. Sabendo que as perdas por atrito são ignoradas na bomba, na turbina, na caldeira e no condensador, julgue os itens a seguir.

I - Na bomba, a compressão é isentrópica.

II - Na caldeira, o fornecimento de calor é feito à pressão constante.

III - Na turbina, a expansão é isentrópica.

IV - No condensador, a rejeição de calor é feita à pressão constante.

A quantidade de itens certos é igual a

• A. 0.
• B. 1.
• C. 2.
• D. 3.
• E. 4.

Um tubo cujo diâmetro externo mede 50 mm é mantido a 200 ºC. Recobrindo o tubo, existe um revestimento cuja espessura vale 75 mm. A temperatura do exterior do tubo é a mesma do ar circundante. Sabe-se que a potência térmica transferida para um trecho de um metro de tubo é igual a 50πW. Qual a temperatura do exterior do tubo?

Dados: k_revestimento = 0,20W/m ºC; ln4 = 1,4

• A.

  35 ºC.

• B.

  52 ºC.

• C.

  25 ºC.

• D.

  58 ºC.

• E.

  78 ºC.

Tubulações hidráulicas estão presentes em diversos projetos mecânicos. Dada aplicação possui uma tubulação com dois trechos distintos e consecutivos. O projeto fixou uma velocidade V, considerando uma vazão Q e um diâmetro D para o primeiro trecho. Sabe-se que, por limitações de projeto, a velocidade do fluido no segundo trecho não pode se alterar. O valor aproximado do diâmetro do segundo trecho, d, sabendo-se que a vazão é duplicada, é igual a

• A. D.
• B. 0,7D.
• C. 1,8D.
• D. 1,4D.
• E. 0,4D.

Uma pequena aeronave pesa 5 000 N e superfície alar é de 20 m². Se a velocidade de cruzeiro for igual a 50 m/s, qual é o valor do coeficiente de sustentação?

Dado: Densidade do Ar na condição de voo = 1,0 kg/m³

• A.

  0,14.

• B.

  0,20.

• C.

  0,98.

• D.

  0,50.

• E.

  0,34.

Determinada aplicação mecânica apresenta uma bomba que deve aumentar a pressão de um fluido com vazão de 0,001 m³/s. Assinale a alternativa que apresenta a potência elétrica, em kW, exigida pela bomba, sabendo-se que sua eficiência é de 80%, que a energia transferida para o fluido por unidade de peso é de 16 m e que o peso específico do fluido é de 105 N/m³.

• A. 0,02.
• B. 0,2.
• C. 2.
• D. 20.
• E. 200.

Uma flange de fechamento de janela de inspeção de um vaso, cuja pressão interna varia de 0,1 a 1,0 MPa, é mantida fechada e vedada por meio de uma junção por parafusos. A área sujeita a pressão é de 10 000 mm², e quatro parafusos idênticos e igualmente espaçados são usados para manter a tampa fechada e vedada. Os parafusos são apertados de modo que a pré-carga em cada um deles seja igual a 2 500 N. Esta pré-carga é suficiente para manter a tampa vedada quando a pressão máxima atuar no interior do vaso? Quanto varia a carga axial nos parafusos, F_p, em razão da variação da pressão no vaso?

Dados: rigidez de um parafuso 50 000 N/mm; rigidez das peças comprimidas na vizinhança do parafuso (incluindo anel de vedação) 150 000 N/mm

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Sistemas de refrigeração tipicamente são compostos por evaporadores, compressores, condensadores e componentes de expansão. Desconsiderando eventuais perdas de rendimento, um compressor eleva a pressão do fluido isentropicamente. Sobre esse tema, assinale a alternativa que corresponde a uma máquina térmica que efetua o processo de compressão de maneira contínua e apresenta impelidor e difusor.

• A. Compressor alternativo.
• B. Compressor de palhetas.
• C. Compressor de parafuso.
• D. Compressor de lóbulo.
• E. Compressor centrífugo.

• A.

  2 240 N, 85 N, 170 N.

• B.

  700 N, 389 N, 289 N.

• C.

  1 120 N, 289 N, 389 N.

• D.

  350 N, 55 N, 200 N.

• E.

  1 120 N, 489 N, 389 N.

Um sistema mecânico de transporte vertical está apoiado em uma viga estaticamente determinada. O estado plano de tensões em determinado ponto dessa viga está representado por um carregamento de tração na direção y de 100 MPa, um esforço cisalhante de 50 MPa e uma solicitação compressiva na direção x de 20 MPa. Para essa configuração, a máxima tensão principal no plano em questão é igual a

• A. 120 MPa.
• B. 140 MPa.
• C. 160 MPa.
• D. 100 MPa.
• E. 180 MPa.

• A.

  ocorre escoamento.

• B.

  não ocorre escoamento.

• C.

  a peça rompe por fratura frágil.

• D.

  a peça escoa e falha em seguida por fadiga.

• E.

  a peça falha por fadiga.