Questões de Engenharia Mecânica do ano 2009

Considere as assertivas a seguir, referentes a aspectos de transferência de calor em situações de engenharia térmica.

I - Para uma parede plana submetida a um diferencial de temperatura em suas extremidades, a distribuição de temperatura unidimensional em regime permanente é sempre linear.

II - Uma possível dimensão para a resistência térmica referente a problemas envolvendo geometria cilíndrica é °C/W.

III - O método DTML (diferença de temperatura média logarítmica) é empregado na análise térmica de trocadores de calor em contra corrente e em correntes paralelas, mas não pode ser aplicado em situações envolvendo fluxo cruzado.

IV - Em problemas de convecção forçada envolvendo escoamentos de alta velocidade sobre corpos, o coeficiente de calor por convecção depende, dentre outros parâmetros, do Número de Eckert.

São corretas APENAS as afirmativas

• A.

  I e II.

• B.

  I e III.

• C.

  I e IV.

• D.

  II e IV.

• E.

  III e IV.

Um material isolante de 0,5 cm de espessura é colocado sobre uma das superfícies de uma chapa, enquanto a outra superfície apresenta uma temperatura de 100 °C. A espessura e a condutividade térmica da chapa, respectivamente, valem 3 cm e 60 W/m °C. Supondo que a temperatura da superfície livre do isolante seja de 25 °C e que o fluxo de calor desta situação física seja de 30 kW/m², a condutividade térmica do isolante, em W/m °C, e a temperatura na interface da chapa e o isolante, em °C, respectivamente, valem

• A.

  0,1 e 75.

• B.

  1,5 e 85.

• C.

  1,7 e 85.

• D.

  2,0 e 75.

• E.

  2,5 e 85.

Uma máquina térmica opera em um ciclo termodinâmico entre duas fontes cujas temperaturas são 27 °C e 477 °C. Sabendo-se que o rendimento da máquina térmica é 50% do máximo admissível e que a máquina rejeita 700 kJ/s para a fonte fria, sua potência útil, em W, é igual a

• A.

  1,5 x 10⁴

• B.

  3,0 x 10⁵

• C.

  3,5 x 10⁵

• D.

  3,5 x 10⁶

• E.

  6,0 x 10⁵

Determinado volume de um gás ideal está confinado num cilindro com êmbolo móvel, a uma pressão e volume conhecidos. O gás sofre uma expansão à pressão constante até que o volume seja o dobro do inicial. Em seguida, o gás sofre um novo processo até um ponto final onde a pressão e o volume são, respectivamente, iguais ao triplo e quatro vezes os valores iniciais. Admitindo que neste último processo a pressão e o volume estão relacionados de forma linear, considere as assertivas abaixo.

I - O trabalho total realizado pelo gás é igual a cinco vezes o produto da pressão pelo volume inicial.

II - Apenas 40% do calor necessário para a primeira expansão são convertidos em trabalho, no caso em que a razão de calores específicos do gás C_p/C_v for igual a 10/6.

III - O calor necessário para a primeira expansão não pode ser calculado através da variação de entalpia entre os dois estados apenas.

IV - A temperatura do gás ao final do último processo é igual a 15 vezes sua temperatura inicial.

Estão corretas APENAS as afirmativas

• A.

  I e II.

• B.

  I e III.

• C.

  I e IV.

• D.

  II e III.

• E.

  III e IV.

Considere as assertivas a seguir, referentes a alguns aspectos de manutenção industrial.

I - A determinação do caminho crítico de uma rede PERT indicará a sequência de atividades com maior duração em um determinado processo.

II - A duração de uma atividade na metodologia PERT é feita apenas das estimativas: otimista, pessimista e confiável.

III - Um aspecto importante na Manutenção Produtiva Total está na criação de uma cultura corporativa que busque constantemente a melhoria da eficiência do sistema produtivo.

IV - A eficácia geral de equipamentos faz parte de um sistema de medição de resultados e é função das taxas de produtividade, otimização e qualidade.

São corretas APENAS as afirmativas

• A.

  I e II.

• B.

  I e III.

• C.

  III e IV.

• D.

  I, II e IV.

• E.

  II, III e IV.

A distribuição de velocidade U de um fluido Newtoniano em escoamento laminar, num canal formado por duas placas paralelas e largas, de altura h, é dada por

Se U_máx for 0,5 m/s, h for 0,5 mm e a viscosidade dinâmica do fluido for 2 x 10⁻³ Ns/m² , a tensão de cisalhamento (N/m²) na parede inferior do canal apresentará o seguinte valor e sentido:

• A.

  8, para a esquerda.

• B.

  8, para a direita.

• C.

  4, para a esquerda.

• D.

  4, para a direita.

• E.

  0 (a tensão de cisalhamento é nula na parede inferior).

A respeito da perda de carga que ocorre no escoamento de fluidos em tubulações, tem-se que

• A.

  o fator de atrito é independente do Número de Reynolds no escoamento laminar.

• B.

  o fator de atrito diminui se o Número de Reynolds e/ou a rugosidade relativa da tubulação diminuem.

• C.

  a rugosidade relativa para tubos de materiais comuns da engenharia diminui se o diâmetro do tubo aumenta.

• D.

  a perda de carga aumenta se o diâmetro e o comprimento da tubulação aumentam.

• E.

  as perdas distribuídas são as perdas de carga causadas por válvulas e acessórios, em longos trechos de tubulação de área de seção reta constante.

O ponto normal de trabalho de uma determinada bomba centrífuga que opera com uma rotação fixa é dado pela interseção das seguintes curvas características locadas em um mesmo gráfico, cuja abscissa representa a vazão:

• A.

  potência absorvida e rendimento.

• B.

  carga da bomba e rendimento.

• C.

  carga da bomba e potência absorvida.

• D.

  carga do sistema de bombeamento e carga da bomba.

• E.

  carga do sistema de bombeamento e rendimento.

Acerca do fenômeno de cavitação em bombas centrífugas, analise as afirmações abaixo.

I – A utilização de pás guias na entrada do impelidor reduz a velocidade relativa na sucção, diminuindo, assim, o NPSH requerido pela bomba.

II – A diminuição do diâmetro dos tubos e das conexões reduz as perdas de carga na sucção, o que ajuda a evitar a cavitação da bomba.

III – A cavitação ocorre quando, para uma dada vazão de operação, o NPSH requerido pela bomba, acrescido de uma margem de segurança de 60 cm de líquido, for superior ao NPSH disponível.

IV – Quanto menores forem a altura manométrica de sucção e o comprimento da tubulação de sucção, menor será a probabilidade de a bomba cavitar.

Estão corretas SOMENTE as afirmações

• A.

  I e II.

• B.

  I e III.

• C.

  II e III.

• D.

  II e IV.

• E.

  III e IV.

Na formação e no controle de estoques de uma empresa, o custo de pedir é calculado pela expressão P x (D/Q), onde P é o custo de aquisição por pedido, D é o consumo em unidades do pedido e Q é a quantidade do pedido. Por outro lado, o lote econômico de compra é representado por [(2 x D x P) / (Pu x Ip) ]^1/2, onde Pu é o preço unitário e Ip é a taxa de posse. Com base nessas informações, o custo de armazenagem é calculado pela expressão

• A.

  Pu x Ip x Q / 2

• B.

  Pu / ( 2 x Q x Ip)

• C.

  (Pu x Ip) / (2 x Q)

• D.

  Q / (2 x Pu x Ip)

• E.

  2 x Q x Pu x Ip