Questões de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Paraná (UFPR)

As barragens em usinas hidrelétricas têm, entre outras, as finalidades de criar uma altura de queda e uma reserva de energia potencial hidráulica. Em relação às barragens de usinas hidrelétricas e aos seus componentes, considere as seguintes afirmativas:

1. Os sistemas de drenos de fundação em barragens têm por objetivo diminuir as subpressões ao longo do contato concreto-rocha ou das descontinuidades do maciço de fundação, que são os caminhos preferenciais de percolação da água. A existência desses drenos aumenta a estabilidade e a segurança das barragens.

2. As comportas de segmento são assim chamadas porque o plano vedante tem a forma de um segmento de cilindro. Os esforços de acionamento dessas comportas correspondem, principalmente, ao peso próprio e ao atrito das vedações laterais, sendo desprezível o atrito nos mancais.

3. A principal vantagem das comportas de segmentos utilizadas em vertedouros é que elas podem ser abertas por abaixamento, o que facilita a manutenção do nível de água na represa exatamente na cota desejada.

4. Para possibilitar a inspeção e eventuais reparos em comportas com o reservatório cheio, podem ser feitas ranhuras nos pilares de sustentação dessas comportas, à montante, onde são inseridas comportas de emergência, chamadas de stop-logs.

Assinale a alternativa correta.

• A. Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
• B. Somente as afirmativas 3 e 4 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.

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

O estado termodinâmico de um sistema é definido por um conjunto de propriedades termodinâmicas, entre as quais a temperatura. Kelvin é a escala de temperatura termodinâmica, na qual a temperatura do ponto triplo da água é 273,16 K. Considerando essa referência, o ponto de vapor da água à pressão de 1 atm corresponde à temperatura de:

• A.

  -273,16 K.

• B.

  173,16 K.

• C.

  100 K.

• D.

  373,16 K.

• E.

  0 K.

Sobre a primeira lei da termodinâmica, considere as afirmativas abaixo:

Assinale a alternativa correta.

• A.

  As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

• B.

  Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

• C.

  Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

• D.

  Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

• E.

  Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.

Uma máquina térmica que utiliza gás perfeito e funciona de acordo com o ciclo teórico de Carnot recebe, em 30 minutos, 1000 kJ de calor de uma fonte à temperatura de 600 ºC e descarrega na fonte fria à temperatura de 60 ºC. Sobre essa máquina, considere as afirmativas abaixo: [Utilize valores aproximados com duas casas decimais]

Assinale a alternativa correta.

• A.

  Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

• B.

  Somente a afirmativa 4 é verdadeira.

• C.

  Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

• D.

  Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

• E.

  As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

O físico alemão Clausius, em 1850, provou por uma desigualdade que, aplicando apenas a primeira lei da termodinâmica, não se podia explicar o balanço térmico dos sistemas. A segunda lei da termodinâmica estabelece uma nova propriedade que pode mostrar se o sistema está ou não em completo equilíbrio e daí indicar se a mudança de estado do sistema será ou não possível. Essa propriedade Clausius chamou de:

• A.

  psicrometria

• B.

  energia.

• C.

  exergia.

• D.

  entalpia.

• E.

  entropia

Para um mol de um gás perfeito, é válida a expressão pv - RT . Considere que um mol desse gás perfeito sofreu uma transformação do estado 1 para o estado 2 em um sistema fechado. Na coluna da esquerda são apresentadas expressões que caracterizam os diferentes tipos de transformações apresentadas na coluna da direita. Numere a coluna da direita de acordo com a coluna da esquerda.

Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta da coluna da direita, de cima para baixo.

• A.

  2 - 3 - 1 - 5 - 4.

• B.

  1 - 2 - 3 - 5 - 4.

• C.

  5 - 4 - 1 - 2 - 3.

• D.

  2 - 1 - 4 - 3 - 5.

• E.

  2 - 3 - 5 - 4 - 1.

Considere o escoamento de um fluido incompressível em um tubo retilíneo de aço galvanizado, em regime permanente. Para esse escoamento, considere as afirmativas abaixo:

Assinale a alternativa correta.

• A.

  Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.

• B.

  Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

• C.

  Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.

• D.

  Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.

• E.

  Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.

Considere o escoamento de água, em regime permanente e turbulento, numa tubulação constituída de tubos de aço galvanizado de 100 milímetros de diâmetro interno, coeficiente de atrito de 0,02 e comprimento de 100 metros. O desnível entre o ponto inicial e final dessa tubulação é de 20 metros. A água escoa com velocidade de 2 m/s e a aceleração da gravidade deve ser considerada igual a 10 m/s2. Utilizando a expressão de Darcy-Weisbach, qual é a perda de carga devido a esse escoamento nessa tubulação?

• A.

  24,0 mca

• B.

  4,8 mca

• C.

  40,0 mca

• D.

  0,004 mca

• E.

  4,0 mca

Bombas hidráulicas podem funcionar associadas. Inicialmente, em uma instalação de recalque de água, funcionava uma única bomba centrífuga. Desejando-se aumentar a vazão de recalque, optou-se por associar em paralelo duas bombas iguais à primeira. Assim, formou-se um banco de três bombas centrífugas iguais, duas delas operando simultaneamente associadas em paralelo e a terceira como reserva. Com base nos dados apresentados, considere as afirmativas abaixo:

Assinale a alternativa correta.

• A.

  Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.

• B.

  Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.

• C.

  Somente a afirmativa 2 é verdadeira.

• D.

  Somente a afirmativa 4 é verdadeira.

• E.

  Somente a afirmativa 3 é verdadeira.