Questões de Engenharia Mecânica do ano 2011

A capacidade de um material de resistir a uma carga por choque sem apresentar deformação permanente é chamada de:

• A. rigidez.
• B. dureza.
• C. resistência.
• D. maleabilidade.
• E. resiliência.

No campo da construção de máquinas, são mais conhecidas as propriedades mecânicas determinadas pelo ensaio de tração dos materiais. No entanto, outras importantes propriedades de resistência dos materiais podem também ser determinadas e utilizadas. Em relação às propriedades mecânicas de resistência dos materiais, considere as seguintes afirmativas:

1. A dureza Vickers é determinada pela compressão de uma esfera submetida à carga de ensaio P contra o material ensaiado e pela medição do diâmetro d da cavidade formada pela esfera no material, cuja superfície tem área S.

2. A curva obtida em um gráfico em que, no eixo das abscissas, estão os valores de N ciclos de aplicação de tensões e, no eixo das ordenadas, estão os valores das tensões aplicadas em um material, denomina-se curva de vida ou curva de Wöhler.

3. Uma das formas utilizadas para se elevar a resistência à fadiga de elementos mecânicos é evitar pontos de concentração, tais como ressaltos ou rebaixos com cantos vivos.

4. O progresso da corrosão em uma peça sujeita à aplicação cíclica de tensões acarreta uma diminuição, também progressiva, da resistência à fadiga.

Assinale a alternativa correta.

• A. Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
• B. Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
• C. Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
• D. Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
• E. As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Para responder as questões 18, 19 e 20, considere um escoamento de água em regime permanente e turbulento entre dois pontos sucessivos, 1 e 2, de uma tubulação horizontal construída com tubos de aço galvanizado de 100 milímetros de diâmetro interno e coeficiente de atrito de 0,02. A distância entre os dois pontos sucessivos 1 e 2 é de 100 metros. Nesse trecho, a água escoa do ponto 1 para o ponto 2 com velocidade de 2 m/s e a aceleração da gravidade pode ser considerada igual a 10 m/s². A vazão de água nessa tubulação é de, aproximadamente:

• A. 942 l/min.
• B. 1,57 m³/s.
• C. 50 l/min.
• D.
• E. 0,2 m³/s.

Considere que uma máquina térmica, utilizando um gás perfeito e funcionando de acordo com o ciclo teórico de Carnot, recebe, em 20 minutos, 2400 kJ de calor de uma fonte à temperatura de 327 ºC e descarrega na fonte fria à temperatura de 27 ºC. A potência fornecida por essa máquina é de aproximadamente:

• A. 0,34 kW.
• B. 1 kW.
• C. 2 kW.
• D. 2.207 W.
• E. 3,1416 kW.

A chamada perda de carga no escoamento de fluidos reais em condutos fechados de seção circular é a parte da energia que se dissipa na forma de calor devido às resistências que se opõem a esse escoamento. Em relação às perdas de cargas no escoamento turbulento de água a 20 ºC, em uma tubulação metálica de seção circular e em regime permanente, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) Independem da posição do tubo.

( ) Independem da velocidade do fluido.

( ) São diretamente proporcionais ao comprimento da tubulação.

( ) Dependem da natureza das paredes internas dos tubos (rugosidade).

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

• A. V – F – V – V.
• B. F – F – V – V.
• C. V – F – F – F.
• D. F – V – V – F.
• E. V – V – F – V.

• A. Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
• B. Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
• C. Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
• D. Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
• E. As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas em relação à primeira lei da termodinâmica:

( ) Num sistema fechado, não há nenhuma massa entrando ou saindo do sistema, entretanto pode haver troca de calor ou trabalho com os arredores do sistema considerado.

( ) Num sistema isolado, não entra ou sai massa, calor ou trabalho durante o intervalo de tempo considerado entre t₁ e t₂. Pode haver trocas entre as energias potencial, cinética e energia interna dentro do sistema, mas a energia total do sistema permanece inalterada.

( ) Num sistema aberto, massas podem entrar ou sair, entretanto, calor ou trabalho não podem ser trocados com os arredores do sistema considerado.

( ) A primeira lei da termodinâmica pode também ser chamada de lei da conservação da energia, pois enuncia que a energia não pode ser criada ou destruída, mas pode ser transformada de uma forma para outra.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

• A. F – V – V – V.
• B. V – F – V – F.
• C. V – V – F – V.
• D. V – F – F – V.
• E. F – V – V – F.

• A. V – F – V – F.
• B. V – V – V – V.
• C. F – V – F – F.
• D. V – F – F – V.
• E. F – F – V – V.

• A. Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
• B. Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
• C. Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
• D. Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
• E. As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

A segunda lei da termodinâmica estabelece uma propriedade que pode mostrar se um sistema está ou não em completo equilíbrio e, assim, indicar se a mudança de estado do sistema será ou não possível. Essa propriedade foi chamada por Clausius de:

• A. politropia.
• B. exergia.
• C. entropia.
• D. entalpia.
• E. permeância térmica.