Questões de Engenharia (Teoria Geral) do ano 2010

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

No projeto termo-hidráulico de diferentes tipos de reatores nucleares, são utilizados diferentes ciclos termodinâmicos. O ciclo termodinâmico composto por quatro processos reversíveis e que apresenta a maior eficiência possível, sendo usado como parâmetro de comparação para outros, é

• A. Brayton.
• B. Rankine.
• C. Carnot.
• D. Otto.
• E. Diesel.

No ciclo de Rankine ideal, normalmente utilizado no projeto de reatores nucleares, as transformações adiabáticas reversíveis ocorrem nos seguintes componentes:

• A. turbina e condensador.
• B. turbina e gerador de vapor.
• C. bomba e gerador de vapor.
• D. gerador de vapor e condensador.
• E. bomba e turbina.

As irreversibilidades externas, em um ciclo de Rankine, normalmente utilizado em projeto de reatores nucleares, são, primordialmente, em razão de

• A. diferenças finitas de temperatura nos trocadores de calor.
• B. diferenças infinitesimais de temperatura na bomba.
• C. comportamento isoentrópico da bomba.
• D. perdas de carga nas tubulações.
• E. perda de carga na turbina.

O ciclo Brayton ideal é usado como base de projeto para reatores nucleares refrigerados a gás a altas temperaturas alimentando uma turbina. Esse ciclo é caracterizado por

• A. dois processos isoentrópicos e dois processos isotérmicos.
• B. dois processos isoentrópicos e dois processos isobáricos.
• C. dois processos adiabáticos e dois processos isovolumétricos.
• D. dois processos isotérmicos e dois processos isovolumétricos.
• E. dois processos isotérmicos e dois processos isobáricos.

No projeto termo-hidráulico do sistema secundário de um reator, o uso de dois ou mais fluidos de trabalho é aconselhável quando

• A. a temperatura de admissão de calor é muito elevada e a de rejeição de calor é muito baixa.
• B. as temperaturas de admissão e rejeição de calor são muito próximas.
• C. os fluidos apresentam as mesmas características físicas.
• D. os fluidos apresentam as mesmas características termodinâmicas.
• E. os fluidos apresentam as mesmas características nucleares.

Determinado reator PWR apresenta um fluxo térmico máximo de 1 MW/m2. A relação entre o fluxo máximo e o médio é de 2,5. Qual a área de transferência de calor, em m², necessária para gerar 3.000 MW térmicos?

• A. 10.000
• B. 7.500
• C. 4.500
• D. 3.800
• E. 2.500

Um reator BWR apresenta varetas de combustível com diâmetro externo de 0,01 m e comprimento ativo de 3,00 m. Considerando-se a necessidade de uma área de transferência de calor de 3.768 m², qual a quantidade de varetas a serem inseridas no núcleo?

Dado: arredondar para o número inteiro imediatamente superior, se for o caso.

• A. 42.000
• B. 40.000
• C. 38.000
• D. 35.000
• E. 21.000

Considere um reator nuclear com elemento combustível tipo placa com espessura de 0,01 m e 1,00 m² de área de transferência de calor. Sabendo-se que a temperatura do centro do combustível é de 400 °C, que o coeficiente de transferência de calor dentro do combustível, k, é igual a 0,01 kW / (m x °C) e que a temperatura, na superfície do combustível, é de 350 °C, a potência gerada no combustível, em kW, é igual a

• A. 100
• B. 200
• C. 300
• D. 400
• E. 500

Para aumentar a superfície de troca de calor, é comum o uso de superfícies estendidas. O material utilizado deve ter as seguintes propriedades:

• A. baixa condutibilidade térmica, baixa seção de choque de absorção para nêutrons, alta geração interna de calor, devido à radiação.
• B. baixa condutibilidade térmica, baixa seção de choque de absorção para nêutrons, baixa geração interna de calor, devido à radiação.
• C. alta condutibilidade térmica, baixa seção de choque de absorção para nêutrons, baixa geração interna de calor, devido à radiação.
• D. alta condutibilidade térmica, alta seção de choque de absorção para nêutrons, baixa geração interna de calor, devido à radiação.
• E. alta condutibilidade térmica, baixa seção de choque de absorção para nêutrons, alta geração interna de calor, devido à radiação.