Questões de Engenharia Mecânica do ano 2011

No que se refere ao processo de transferência de calor por convecção, analise as afirmativas a seguir.

I - Apesar de serem corrosivos, metais líquidos são empregados em situações onde se deseja obter altas taxas de transferência de calor, sendo que, no caso de um escoamento laminar em uma placa plana para a situação de convecção forçada, pode-se demonstrar que, para os casos envolvendo números de Prandtl muito baixos, o número de Nusselt local é função da raiz quadrada do número de Peclet.

II - O regime de convecção mista se refere a uma situação na qual tanto os efeitos de convecção livre e convecção forçada são relevantes e, nesse caso, o número de Grashof possui a mesma ordem de grandeza do quadrado do número de Reynolds.

III - Em várias situações de engenharia, deseja-se intensificar a transferência de calor em escoamentos internos, sendo que uma forma de se obter esse efeito é pela inserção de aletas longitudinais na superfície interna do tubo, o que acarreta um aumento da perda de carga.

Está correto o que se afirma em

• A. III, apenas.
• B. I e II, apenas.
• C. I e III, apenas.
• D. II e III, apenas.
• E. I, II e III.

Um caminhão com massa de 10.000 kg deve subir uma rampa de 30 o a uma aceleração de 2,5 m/s². Nessa situação, e considerando g = 10 m/s², a força de atrito a ser suportada pelo conjunto de pneus, em kN, vale

• A. 25
• B. 40
• C. 50
• D. 60
• E. 75

O momento de inércia de massa de um corpo rígido é uma propriedade do corpo extremamente importante para a análise de seu comportamento dinâmico. Essa propriedade representa a

• A. distribuição da massa do corpo em relação à sua geometria.
• B. relação entre a massa do corpo e a aceleração de seu centro de massa.
• C. relação entre a força aplicada no centro de massa do corpo e sua correspondente aceleração.
• D. relação entre o momento aplicado ao corpo e a aceleração linear do centro de massa do corpo.
• E. relação entre a massa do corpo e sua rigidez.

• A. I, apenas.
• B. II, apenas.
• C. I e II, apenas.
• D. I e III, apenas.
• E. I, II e III.

Se a variação de entalpia através das pás móveis e das pás fixas de um estágio de uma turbina a vapor é, respectivamente, 10 kJ/kg e 15 kJ/kg, então, o grau de reação do estágio é

• A. 33%
• B. 40%
• C. 50%
• D. 60%
• E. 67%

O objetivo da sobrealimentação nos motores a diesel é

• A. aumentar a potência por unidade de cilindrada produzida pelo motor.
• B. aumentar o resfriamento dos cilindros.
• C. diminuir o consumo de combustível.
• D. reduzir o nível de ruído do motor.
• E. reduzir a pressão dentro dos cilindros.

A respeito dos aspectos teóricos e práticos sobre o ciclo Brayton, sabe-se que é possível

• A. avaliar o rendimento térmico com o conhecimento das temperaturas de entrada e saída do compressor, para o ciclo de Brayton ideal, considerando a análise de arpadrão frio.
• B. inserir um regenerador no ciclo Brayton de ar-padrão, visando ao reaproveitamento dos gases de exaustão na turbina, porém este procedimento acarretará uma queda no rendimento térmico do ciclo.
• C. ser representado em um diagrama pressão-volume específico através de um retângulo, no caso do ciclo Brayton ideal de ar-padrão.
• D. acrescentar um difusor antes do compressor, o que faz com que a velocidade do ar seja aumentada em uma turbina a gás estacionária.
• E. introduzir um bocal, após a turbina com descarga subsônica, com o objetivo de aumentar a pressão conforme o gás escoa por este último equipamento.

O projeto de um novo motor a diesel para caminhões médios foi encomendado por uma empresa. Optou-se por utilizar ferro fundido para fabricação do bloco do motor. Observando-se a disponibilidade dos fornecedores locais, que tipo de ferro fundido deve ser selecionado?

• A. Vermicular.
• B. Branco ou nodular.
• C. Nodular.
• D. Maleável.
• E. Nodular ou maleável.

A respeito de escoamentos isentrópicos compressíveis, em regime permanente, de um gás ideal, em um bocal convergente com número de Mach igual a 1(um) na seção transversal de saída do bocal, constata-se que a

• A. vazão mássica aumenta ao se reduzir a pressão na saída do bocal.
• B. vazão mássica aumenta ao se reduzir a temperatura de estagnação na entrada do bocal.
• C. pressão de estagnação diminui ao longo do bocal.
• D. temperatura de estagnação diminui ao longo do bocal.
• E. temperatura de estagnação aumenta ao longo do bocal.

A respeito de escoamentos isentrópicos compressíveis em regime permanente de um gás ideal em um bocal convergente- divergente, sabe-se que

• A. quando o número de Mach é igual a 1(um) na garganta do bocal, afirma-se que a velocidade do gás, na saída do bocal, é supersônica.
• B. quando a velocidade do gás, na saída do bocal, é supersônica, a pressão na garganta do bocal é igual à pressão crítica.
• C. quando a velocidade do gás, na saída do bocal, é supersônica, ocorre a formação de uma onda de choque no divergente.
• D. a pressão crítica é a pressão mais elevada que pode ser alcançada na garganta de um bocal convergentedivergente.
• E. a condição de bloqueio ou estrangulamento do escoamento ocorre quando o número de Mach é maior que 1(um) na garganta do bocal convergente-divergente.