Questões de Engenharia Mecânica do ano 2008

Com relação ao rendimento do ciclo Brayton, assinale a opção correta.

• A.

  A introdução de um regenerador contribui para aumentar a potência extraída do ciclo, mas não influi no rendimento global do ciclo.

• B.

  Depende da razão entre as pressões no compressor e também da temperatura inicial e da temperatura de entrada na turbina.

• C.

  Pode crescer indefinidamente com a razão entre as pressões, aproximando-se do rendimento teórico do ciclo de ar ideal.

• D.

  O resfriamento intermediário, embora contribua para o aumento da vida do motor, reduz o rendimento em razão da redução da temperatura na turbina.

• E.

  Depende somente da razão entre a temperatura inicial e a temperatura de entrada na turbina.

A corrosão, que é a transformação de um material pela sua interação química ou eletroquímica com o meio, e sua prevenção são fatores de grande importância para a confiabilidade operacional e a durabilidade de equipamentos industriais. A deterioração de materiais causada pela corrosão sob fadiga se caracteriza

• A.

  pela ação conjunta de tensões mecânicas cíclicas e do meio corrosivo.

• B.

  pela associação de três fatores: tensões residuais no material, meio contendo cloretos e temperaturas acima de 60º C.

• C.

  por um ataque localizado em uma área limitada, apresentando uma perfuração importante, enquanto as regiões vizinhas permanecem inatacadas.

• D.

  pela ação de um processo de desgaste mecânico combinado com um meio corrosivo.

• E.

  pelo contato elétrico entre materiais que apresentam diferentes potenciais elétricos.

Na utilização de dutos enterrados para transporte de água,

• A.

  a resistividade do solo não afeta a corrosão de dutos metálicos.

• B.

  o valor da resistividade do solo pode fornecer uma medida do potencial de corrosão externa do duto.

• C.

  dutos de ferro fundido podem ser instalados em solos de baixa resistividade, sem problemas.

• D.

  a proteção catódica não é eficaz como meio de prevenção da corrosão nessa situação.

• E.

  águas com alta alcalinidade e pH maior que 8 não afetam os dutos.

Alguns materiais possuem baixa resistência a corrosão. Na maioria dos meios, porém, essa resistência pode ser melhorada, ampliada ou até mesmo obtida no seu mais elevado grau, utilizando-se técnicas adequadas de proteção. Acerca dessas técnicas, assinale a opção incorreta.

• A.

  Os revestimentos ampliam a resistência a corrosão do material metálico, formando uma película interposta entre o metal e o meio corrosivo, que pode dar ao material um comportamento mais nobre, como no caso das deposições metálicas mais catódicas que o metal de base, ou se constituir em uma barreira entre o metal e o meio.

• B.

  Os inibidores de corrosão são muito utilizados quando o meio corrosivo é líquido e atua em circuito fechado. Os inibidores são compostos químicos adicionados ao meio que promovem polarização anódica ou catódica ou formam uma película que aumenta a resistência de contato das áreas anódicas e catódicas das pilhas de corrosão.

• C.

  Sendo o oxigênio um agente despolarizante, a sua retirada favorece a polarização catódica, com conseqüente diminuição da intensidade do processo corrosivo. A retirada de oxigênio do meio é chamada de desaeração.

• D.

  O aumento da resistência a corrosão via controle de pH visa favorecer a apassivação daqueles metais que se tornam passivos com o pH ligeiramente básico.

• E.

  A proteção catódica é muito utilizada em estruturas aéreas e consiste em tornar a estrutura a proteger em anodo de uma célula eletroquímica ou eletrolítica, forçando um alto grau de polarização catódica.

Na fabricação de caldeiras, vasos de pressão, tanques e dutos, os aços comumente mais empregados são

• A.

  os aços-carbono de baixo carbono, pelo baixo custo e em razão da boa resistência, boa ductilidade e boa soldabilidade que oferecem.

• B.

  os aços inoxidáveis austeníticos, pela resistência à corrosão e possibilidade de serem endurecidos por tratamento térmico.

• C.

  os aços de alta resistência e baixa liga, por serem menos tenazes e menos conformáveis que os aços-carbono convencionais.

• D.

  os aços rápidos, em razão da maior resistência mecânica em temperaturas mais elevadas decorrente do coalescimento dos carbonetos de liga.

• E.

  os aços-carbono de alto carbono, em razão da alta tenacidade que apresentam.

São caracterizados como aços inoxidáveis o grupo de aços ligados ao cromo com excelente resistência à oxidação e corrosão. Acerca dessa categoria de aços assinale a opção incorreta.

• A.

  Os aços inoxidáveis contém um mínimo de 10,5% de cromo como principal elemento de liga.

• B.

  O estado passivo dos aços inoxidáveis é conseqüência da formação de um filme extraordinariamente fino de óxido protetor (espessura de 30 Å a 50 Å) na superfície desses materiais.

• C.

  Os aços inoxidáveis martensíticos são ligas Fe-Cr-C que possuem uma estrutura cristalina martensítica na condição endurecida. São ferromagnéticos e endurecíveis por tratamento térmico.

• D.

  Os aços inoxidáveis austeníticos são não-magnéticos na condição recozida e endurecíveis apenas por trabalho a frio.

• E.

  A grande vantagem dos aços inoxidáveis duplex é que, além de apresentarem interessante combinação de elevadas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão, podem ser utilizados em temperaturas acima de 300 ºC, o que os torna bastante versáteis.

O alumínio e suas ligas constituem um dos materiais metálicos mais versáteis, econômicos e atrativos para uma vasta série de aplicações. Um liga 7055-T1 é uma liga

• A.

  alumínio-manganês sem controle, que se apresenta na forma como é fabricada.

• B.

  alumínio-zinco envelhecida naturalmente.

• C.

  alumínio-cobre envelhecida em forno.

• D.

  alumínio-zinco encruado e então estabilizado.

• E.

  alumínio-magnésio no estado recozido.

Os quatorze reticulados cristalinos de Bravais representam as possibilidades de preenchimento dos sete reticulados cristalinos por átomos, como cúbico de corpo centrado, cúbico de face centrada, hexagonal compacto etc. Entre os vários parâmetros usados para a caracterização dos reticulados, um deles, designado por X, é calculado da seguinte maneira.

Na relação acima o parâmetro X é denominado

• A.

  número de coordenação.

• B.

  parâmetro reticulado.

• C.

  fator de replicação.

• D.

  fator de empacotamento atômico.

• E.

  vetor de Burger.

Todos os materiais cristalinos apresentam defeitos na sua estrutura, que interferem nas suas propriedades mecânicas. Um dos defeitos mais comuns envolve o posicionamento de átomos extras no reticulado cristalino. Esse defeito é denominado

• A.

  discordância.

• B.

  defeito auto-intersticial.

• C.

  defeito de Schottky.

• D.

  macla.

• E.

  falha de empilhamento.

Considerando o diagrama de equilíbrio Ag-Cu mostrado acima, assinale a opção correta.

• A.

  A fase α é uma solução sólida de prata no cobre.

• B.

  A 800 o C a microestrutura da liga, com 97% de Cu, possui uma microestrutura composta somente pela solução sólida de Ag no Cu.

• C.

  A liga Ag-Cu com 28,1% de Cu é chamada de liga eutetóide.

• D.

  O ponto de fusão da prata é 1.083 ^o C.

• E.

  A máxima solubilidade do Cu na Ag ocorre a 779,4 ^o C para a composição com 28,1% de Cu.