Questões de Engenharia Mecânica do ano 2011

O ciclo de Rankine é o modelo ideal para as centrais térmicas a vapor utilizadas na produção de potência. No entanto, sabe-se que um ciclo real se afasta de um ciclo ideal, uma vez que ocorrem várias perdas. Com relação a essas perdas, analise as afirmativas a seguir.

I – As perdas principais na turbina são aquelas associadas ao escoamento do fluido de trabalho, por meio dos canais e palhetas da turbina.

II – As perdas na bomba decorrem principalmente das irreversibilidades associadas ao escoamento do fluido.

III – A perda de carga provocada pelo atrito e a transferência de calor ao ambiente são as perdas mais importantes nas tubulações.

IV – As perdas no condensador são extremamente significativas, considerando todo o conjunto.

Estão corretas APENAS as afirmativas

• A.

  I e II.

• B.

  I e IV.

• C.

  III e IV.

• D.

  I, II e III.

• E.

  II, III e IV.

• A.

  16,5%

• B.

  25,4%

• C.

  28,6%

• D.

  35,0%

• E.

  54,0%

As turbinas a vapor de vários conjuntos de pás no mesmo eixo, conforme o modo de disposição dos estágios, são classificadas como turbinas de estágios de:

• A.

  temperatura; velocidade; e temperatura e velocidade.

• B.

  temperatura; pressão; e temperatura e pressão.

• C.

  pressão; entropia; e pressão e entropia.

• D.

  pressão; velocidade; e pressão e velocidade.

• E.

  pressão; entalpia; e pressão e entalpia.

Duas grandes placas paralelas finas, cujas superfícies podem ser consideradas corpos negros, estão separadas por uma distância de 2 cm e trocam calor entre si por condução e radiação. Admita que:

• uma das placas está a T₁ = 400 K, enquanto a outra está a T₂ = 300 K;

• o espaço entre elas é ocupado pelo ar (k_ar = 0,02 W/m.K); e

• as correntes de convecção natural envolvidas são desprezíveis.

Considerando que a taxa de transferência de calor por radiação entre as placas por unidade de área é de 300 W, a taxa de transferência de calor total entre as placas por unidade de área, em W, corresponde a

• A.

  350

• B.

  400

• C.

  450

• D.

  500

• E.

  550

Uma das superfícies de uma placa delgada absorve 793 W/m² de radiação solar e a dissipa por convecção para o ar ambiente a 30 ^oC, enquanto a outra superfície está isolada. Considerando que o coeficiente de transferência de calor envolvido vale h = 13 W/(m².^oC), a temperatura da placa, em ^oC, é dada por

• A.

  31

• B.

  61

• C.

  78

• D.

  91

• E.

  101

Considerando-se os modos de transferência de calor, estão corretas as afirmativas abaixo, EXCETO a seguinte:

• A.

  um corpo negro absorve toda a radiação incidente sobre ele.

• B.

  alumínio em folhas, madeira e água estão citados em ordem crescente de emissividade, quando se encontram a 300 K.

• C.

  a radiação emitida por um corpo negro representa a quantidade máxima de radiação que pode ser emitida por uma superfície em uma determinada temperatura, sendo uma condição ideal que serve como referência.

• D.

  a lei de Kirchhoff sustenta que a emissividade espectral para a emissão de radiação à temperatura T é igual ao poder de absorção espectral para a radiação proveniente de um corpo negro a mesma temperatura T.

• E.

  a transferência de calor através do vácuo só ocorre por radiação e convecção, já que a condução exige a presença de um meio para ocorrer.

Uma fábrica está investindo na produção de uma nova bomba altamente sofisticada. Uma pesquisa que considera as duas maiores empresas da região mostrou que a probabilidade da empresa 1 comprar tal bomba é de 0,7, e a da empresa 2 é de 0,5. Já a probabilidade de a compra ser efetuada pelas duas empresas corresponde a 0,4. Nessa perspectiva, a probabilidade de a bomba ser comprada por pelo menos uma das empresas é

• A.

  0,5

• B.

  0,6

• C.

  0,7

• D.

  0,8

• E.

  0,9

No estoque de uma empresa, há trinta compressores do mesmo tipo. Seis deles, no entanto, são defeituosos. Um funcionário seleciona aleatoriamente dois desses compressores. Considerando-se que, uma vez selecionados, não há reposição de qualquer dos equipamentos, qual a probabilidade de ambos serem defeituosos?

• A.

  1/36

• B.

  1/29

• C.

  1/25

• D.

  1/5

• E.

  2/5

Considere os motores movidos a óleo diesel de injeção direta na câmara de combustão, e os motores movidos a gasolina, nos quais há um bico injetor para cada cilindro e injeção no coletor de admissão, conhecidos como multiponto. Tais dados são acrescidos ao fato de que

• A.

  a pressão de injeção do combustível deve ser alta o suficiente para pulverizar o jato e favorecer a turbulência, em função de a queima nos motores a gasolina ser espontânea.

• B.

  a pressão de injeção deve ser maior que a pressão no tempo de compressão do motor, em decorrência de o combustível ser injetado dentro da câmara nos motores diesel.

• C.

  a injeção da gasolina no coletor de admissão se dá a uma pressão abaixo da atmosférica, a fim de que o fluxo de ar presente no coletor de admissão possa arrastar o combustível.

• D.

  a pressão de injeção da gasolina não deve ultrapassar a atmosférica em dez vezes seu valor ao nível do mar, para não haver detonação.

• E.

  os motores a diesel equipados com velas de ignição têm bicos injetores cuja pressão de injeção pode ser menor do que os motores a diesel comuns.

No diagrama, um motor aspirado funciona em carga plena, com a borboleta do acelerador completamente aberta. Nesse contexto, analise as afirmações a seguir.

I - As áreas B e C representam as perdas por bombeamento na admissão e na descarga.

II - Ao ser mantida a mesma rotação do motor, se a borboleta do acelerador estiver parcialmente fechada, a área B aumenta.

III - A linha cd representa o tempo de admissão, e como o motor é aspirado, está abaixo da pressão atmosférica P₀.

Está correto o que se afirma em

• A.

  I, apenas.

• B.

  II, apenas.

• C.

  I e II, apenas.

• D.

  II e III, apenas.

• E.

  I, II e III.