Questões de Engenharia Mecânica

Com relação aos ciclos de refrigeração por compressão a vapor, representados abaixo em diagramas pressão versus entalpia, julgue os itens a seguir e marque com F a(s) afirmativa(s) falsa(s) e com V a(s) verdadeira(s) e assinale a opção correta.

( ) O processo 4-1 da Figura (A) consiste da condensação do refrigerante, durante a qual calor é retirado do ambiente que se deseja resfriar.

( ) O processo 3-4 da Figura (A) representa a expansão do fluido de trabalho, a qual é considerada isoentálpica pelo fato desta ocorrer adiabaticamente.

( ) Em um ciclo real, as linhas que representam os processos de condensação e evaporação não são perfeitamente horizontais em virtude das perdas de carga no condensador e no evaporador.

( ) O processo " f " - "a" da Figura (B) consiste do superaquecimento do vapor anteriormente à aspiração, garantindo que líquido não entre no compressor.

• A.

  F,V,V,V

• B.

  V,F,V,V

• C.

  V,V,F,V

• D.

  F,F,V,F

• E.

  F,V,V,F

O momento resultante que age sobre a viga, em N.m, é de:

• A.

  4200,0

• B.

  2190,0

• C.

  2100,0

• D.

  1500,0

Um trocador de calor do tipo tubular é utilizado para aquecer 2,5 kg/s de água de 15 a 85 °C. O aquecimento deve ser feito pela passagem de um óleo aquecido a uma temperatura de 160 ºC, pelo lado do casco do trocador de calor. Considere que os calores específicos da água e do óleo são, respectivamente, 4200 J/kg.K e 2000 J/kg.K.

A vazão mássica do óleo em kg/s deixando o trocador a uma temperatura de 100 °C é

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

O gráfico aceleração–deslocamento (a,s) que representa este movimento é:

• A.

  I

• B.

  II

• C.

  IV

• D.

  I

Com relação à carta psicrométrica usada em processos de condicionamento de ar, analise as sentenças com base na carta psicrométrica esquematizada abaixo, marque com F a(s) afirmativa(s) falsa(s) e com V a(s) verdadeira(s) e assinale a opção correta.

( ) À direita da linha A, o vapor d'água encontra-se superaquecido e saturado. Ao longo da linha A, no entanto, encontram-se os pontos que caracterizam um estado de vapor saturado.

( ) As curvas isoentálpicas na carta psicrométrica podem ser obtidas a partir da definição da entalpia do ar úmido, h = C_pT+Wh_g, em que C_p é o calor específico a pressão constante, T é a temperatura da mistura, W é a umidade absoluta e h_g é a entalpia de va- por saturado à temperatura T.

( ) O processo representado pela linha 1-3-2 na carta psicrométrica representa a mistura do ar de retorno com o ar ambiente em sistemas de ar condicionado com recirculação. A mistura resultante tem umidade absoluta final igual à média, ponderada pela vazão, das umidades absolutas do ar de retorno e do ar am- biente, ou seja, 

( ) A linha 4-2 representa o processo de retirada de carga térmica do ambiente a ser condicionado, em que ocorre tanto a absorção de calor sensível como de calor latente. Por outro lado, na linha 3-4 ocorre o condicionamento do ar, com resfriamento e desumidificação do ar. Esse processo ocorre normalmente nas serpentinas, por meio da retirada de calor sensível do ar úmido.

• A.

  F,V,V,V

• B.

  V,F,V,F

• C.

  F,V,V,F

• D.

  V,F,F,V

• E.

  F,V,F,F

A bola de um pêndulo tem peso igual a 20 N e é largada do repouso da posição I. Considerando o fio inextensível e sem massa, a velocidade dessa bola, em m/s, quando passa na posição II, é de:

• A.

  36,0

• B.

  12,0

• C.

  6,0

• D.

  3,0

Com base em seus conhecimentos sobre compressores alternativos, julgue os itens a seguir.

I. O aumento da taxa de compressão em um compressor de um único estágio tem como um dos efeitos a redução da eficiência volumétrica.

II. Em um compressor multi-estágio é recomendável que as maiores taxas de compressão estejam associadas aos primeiros estágios de forma a minimizar a potência requerida para o acionamento do compressor.

III. Em um compressor de duplo estágio, o emprego de um trocador de calor para resfriar o gás durante a passagem de um estágio para outro implica a redução do trabalho total de compressão.

IV. Compressores alternativos apresentam a vantagem de fornecerem altas vazões mássicas de gás a pressões elevadas.

Estão corretos os itens

• A.

  I e II.

• B.

  II e IV.

• C.

  II e III.

• D.

  I e IV.

• E.

  I e III.

Responda à questão de número 30 após observação da figura a seguir, que representa um sistema molamassa- polia.

A freqüência natural de vibração, em rad/s, desprezando o atrito e a massa da polia, é de:

• A.

  600,0

• B.

  424,2

• C.

  346,4

• D.

  300,0

De acordo com o ciclo Rankine esquematizado abaixo, julgue os seguintes itens, marque com F a(s) afirmativa(s) falsa(s) e com V a(s) verdadeira(s) e assinale a opção correta.

( ) A compressão realizada pela bomba é adiabática e reversível, sendo o trabalho realizado pela bomba quantificado pela diferença de entalpia entre os pontos 4-3.

( ) O valor do consumo específico de vapor é um parâmetro de comparação entre o tamanho relativo de plantas de vapor em função de sua potência produzida.

( ) A eficiência térmica do ciclo Rankine esquematizado acima é dada pela razão do trabalho líquido pelo calor adicionado, ou seja:

• A.

  V,V,V

• B.

  V,V,F

• C.

  V,F,F

• D.

  F,V,V

• E.

  F,F,V

Responda às questões de números 31 e 32 após a análise da figura abaixo, que representa o mecanismo biela-manivela-pistão de um motor de combustão interna.

O torque no eixo da manivela, em N.m, é de:

• A.

  196,8

• B.

  360,0

• C.

  444,4

• D.

  813,0