Questões de Engenharia Mecânica do ano 2012

Cada um dos próximos itens apresenta uma situação hipotética, seguida de uma assertiva que deve ser julgada com base nos conceitos de hidrodinâmica.

Uma bomba fornece uma potência P para a água que escoa com vazão Q, através de uma tubulação horizontal reta, feita de aço inoxidável, de diâmetro D e comprimento L. Nessa situação, assumindo que o número de Reynolds seja igual a 1,0 × 107 e que a potência da bomba e o diâmetro da tubulação sejam mantidos constantes, mas o comprimento da tubulação seja duplicado, então a vazão se manterá a mesma.

• C. Certo
• E. Errado

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue os itens que se seguem.

Como não há transferência de calor através das fronteiras do sistema, se o processo for quasi-estático, então a variação de entropia da água será nula.

• C. Certo
• E. Errado

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue os itens que se seguem.

O trabalho elétrico por unidade de massa realizado pelo aquecedor é dado pela variação da energia interna específica sofrida pela água durante o processo.

• C. Certo
• E. Errado

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue os itens que se seguem.

Se o estado inicial da água for o ponto crítico, então, conhecendo-se a temperatura ao final do processo, será possível determinar todas as outras propriedades termodinâmicas da substância de trabalho.

• C. Certo
• E. Errado

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

A resistência térmica de uma camada isolante cilíndrica que reveste uma tubulação cresce linearmente com a razão entre os raios externo e interno da camada.

• C. Certo
• E. Errado

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

Supondo que um escoamento laminar ocorra nas vizinhanças imediatas de uma placa plana cuja temperatura seja mantida constante e superior à temperatura do escoamento não perturbado, que, nessas condições, se formem camadas-limites hidrodinâmica e térmica e sabendo que o número de Prandtl do fluido é igual a 1,0 × 10^-3, é correto afirmar que a camada-limite térmica é mais espessa que a camada-limite hidrodinâmica.

• C. Certo
• E. Errado

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

Se a temperatura média aritmética for usada em lugar da temperatura média logarítmica para calcular a taxa de transferência de calor de um trocador de calor do tipo casca e tubo, o resultado obtido superestimará o valor real.

• C. Certo
• E. Errado

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

Um pequeno corpo encontra-se à temperatura T e está armazenado em um grande recinto isotérmico cuja temperatura também é T, de maneira que esse recinto pode ser considerado uma cavidade negra. Nessas condições, a absortividade hemisférica e a emissividade hemisférica do corpo serão iguais.

• C. Certo
• E. Errado

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

A eficiência de uma aleta é definida como a razão entre a taxa de transferência de calor através de uma superfície com área igual à da base da aleta e a taxa de transferência de calor real através dessa aleta.

• C. Certo
• E. Errado

Com base nos conceitos da termodinâmica clássica aplicados a compressores alternativos, motores de combustão interna e turbinas a gás, julgue os seguintes itens.

A eficiência térmica do ciclo Brayton das turbinas a gás que operem entre dois níveis de temperatura fixos será tanto maior quanto maior for a razão entre as pressões da substância de trabalho antes e depois do processo de compressão do ciclo.

• C. Certo
• E. Errado