Questões de Engenharia Mecânica do ano 2016

O diagrama precedente indica o ciclo de um compressor alternativo. Considerando o significado das variações de pressão-volume e os processos associados, assinale a opção correta.

• A. O processo 3→4 representa o início da aspiração de gás pelo compressor.
• B. A área interior do ciclo 1–2–3–4–1 corresponde ao trabalho de compressão do gás.
• C. A eficiência volumétrica é dada pela razão (V1-V2)/(V2-V3), em que V1, V2 e V3 são os volumes do gás, respectivamente, nos pontos 1, 2 e 3.
• D. A variação do volume do gás no processo 4→1 é constante e independe das condições de operação.
• E. O processo 1→2 corresponde a expansão do gás.

Acerca de compressores do tipo scroll, assinale a opção correta.

• A. A espiral de Arquimedes é mais apropriada para esse tipo de compressor que a espiral involuta.
• B. Os vazamentos internos axiais, nesse tipo de compressor, são, em geral, os mais críticos para o desempenho do compressor.
• C. O controle da capacidade desses compressores não pode ser realizado por meio da variação de sua rotação, devendo-se, para esse fim, utilizar múltiplos compressores que operem em carga plena ou desligados.
• D. Essa tecnologia é de uso limitado à compressão de ar e é inadequada para fluidos refrigerantes devido aos vazamentos internos que ocorrem entre os elementos espirais.
• E. Esse tipo de compressor utiliza uma espiral que é mantida estacionária e outra espiral que descreve um movimento giratório circular em torno do eixo de acionamento do motor elétrico.

No que se refere aos ciclos de refrigeração por absorção, assinale a opção correta.

• A. Em máquinas por absorção que utilizam água-brometo de lítio, pode ocorrer a cristalização do brometo de lítio quando a solução apresenta baixa concentração desse componente e se sujeita a temperaturas elevadas.
• B. Nas mesmas temperaturas de evaporação e condensação, os ciclos por absorção apresentam menores coeficientes de performance que os ciclos por compressão a vapor.
• C. Em aplicações de conforto com ar condicionado, predominam máquinas de refrigeração por absorção que operam com água-amônia, ao passo que, em aplicações com temperaturas de evaporação negativas, são empregadas máquinas por absorção com água-brometo de lítio.
• D. O acionamento do ciclo de refrigeração por absorção requer essencialmente o fornecimento de calor de uma fonte externa no absorvedor do ciclo.
• E. Ciclos de duplo efeito apresentam menores coeficientes de performance que os ciclos de simples efeito.

A figura precedente ilustra uma unidade pré-montada de fábrica, bastante usual na montagem de sistemas de refrigeração, acerca da qual é correto afirmar que

• A. o componente II é um separador de óleo.
• B. o componente III é um reservatório de líquido.
• C. o componente IV é um acumulador de sucção.
• D. é uma unidade evaporadora.
• E. o compressor mostrado é do tipo hermético.

Acerca do desempenho energético de um ciclo de refrigeração por compressão a vapor de Carnot, assinale a opção correta.

• A. O processo de expansão ocorre com entropia constante.
• B. Os processos de transferência de calor nesse ciclo ocorrem sem mudança de fase e com entalpia constante.
• C. O coeficiente de performance do ciclo aumentará caso seja mantida constante a temperatura de evaporação e seja aumentada a temperatura de condensação.
• D. O processo de compressão ocorre com o aumento da entropia do refrigerante entre a sucção e a descarga do compressor.
• E. O refrigerante, na sucção do compressor, encontra-se no estado de vapor saturado.

A interligação entre os componentes de um sistema de refrigeração que opera segundo o ciclo de refrigeração por compressão a vapor é realizada por linhas frigorígenas, entre as quais se destacam: a linha de descarga, que liga a saída do compressor à entrada do condensador; a linha de líquido, que liga a saída do condensador ao dispositivo de expansão; e a linha de sucção, que liga a saída do evaporador à sucção do compressor.

Em relação ao projeto dessas linhas, assinale a opção correta.

• A. O procedimento usual no dimensionamento de linhas frigorígenas baseia-se na limitação do valor mínimo da queda de pressão na linha, com a adoção de diâmetros menores para se elevar a velocidade de escoamento do refrigerante e, assim, elevar-se a queda de pressão acima do valor mínimo.
• B. O uso de tubos ascensores verticais duplos é uma solução adequada para sistemas que operem com carga térmica estável e invariável.
• C. A perda de carga na linha de descarga não interfere na potência consumida pelo compressor, de modo que podem ser adotados diâmetros reduzidos nessa linha para elevadas velocidades, reduzindo-se, assim, o custo inicial do sistema.
• D. Adota-se, tipicamente, um diâmetro para a linha de líquido menor que o das demais linhas, pois a perda de carga nessa linha não afeta o desempenho do sistema de refrigeração, desde que se garanta o sub-resfriamento suficiente do líquido na saída do condensador.
• E. Um sistema de refrigeração em que o compressor se encontre em uma cota superior à do evaporador favorece o uso de maiores diâmetros da linha de sucção do que quando o compressor esteja localizado abaixo do evaporador.

Um transformador monofásico ideal, alimentado por uma fonte de tensão em corrente alternada, tem 280 espiras no lado primário. Para uma relação de tensão de 240/24 V, o número de espiras do lado secundário desse transformador deve ser igual a

• A. 280.
• B. 280 × 0,707.
• C. 28.
• D. 2.800.
• E. 1.900.

A respeito das informações que estão contidas nas placas de identificação padrão dos motores elétricos e que determinam as características nominais e de desempenho do motor, assinale a opção correta, conforme norma regulamentadora.

• A. Os valores 220/380/440 V para tensões nominais de alimentação de motor com 12 bornes de saída indicam que o motor somente poderá ser ligado em rede de 220/380/440 V, em configuração triângulo paralelo.
• B. A informação Ip/In 8.8 indica que o fator de potência atinge maior rendimento quando o  tende a 0,87.
• C. A simbologia ~ 3 faz alusão à corrente alternada em sistema trifásico.
• D. A informação FS 1.00 indica a relação entre a potência máxima e a mínima do motor.
• E. A simbologia IP 55 indica uma redução de 55% da corrente de partida (pico) quando se opera o motor com a corrente nominal.

Em comparação com os motores monofásicos de mesma potência e velocidade, os motores trifásicos

• A. apresentam rendimento menor e fator de potência mais reduzido, o que resulta em maior consumo.
• B. são mais volumosos e têm maior peso.
• C. têm preço maior.
• D. são encontrados em faixa de potência mais restrita — tipicamente de 1/2 cv a 50 cv.
• E. têm menor custo de manutenção por dispensar dispositivo de partida.

Utilizada como auxílio ao planejamento da manutenção de equipamentos, a curva da banheira apresenta uma relação entre

• A. a vida útil e o tempo prematuro de desgaste.
• B. a taxa de falhas e o tempo de operação.
• C. o valor de investimento e o custo de manutenção.
• D. o número de paradas e o custo de manutenção.
• E. o número de horas de manutenção e o tempo médio para reparos.