Questões de Engenharia (Teoria Geral) do ano 2010

Seja um reator nuclear gerando 2.000 MW térmicos de potência. Se a temperatura média de entrada de água de resfriamento é de 250 °C e a de saída é de 300 °C, considerando- se o calor específico da água, C_P = 4000 J/(kg °C), a vazão de água, em kg/s, é de

• A. 1,5 x 10⁴
• B. 2,5 x 10³
• C. 3 x 10⁵
• D. 10⁴
• E. 5 x 10⁴

Qual é a potência de bombeamento, em J/s, necessária para o escoamento monofásico do refrigerante em um reator PWR, com 500 canais, com área de escoamento de 0,04 m² cada, sabendo-se que a perda de carga, em cada canal, é de 10 N/m² e que a velocidade de escoamento é de 10 m/s?

• A. 1.000.000
• B. 2.000.000
• C. 3.000.000
• D. 4.000.000
• E. 5.000.000

Um dos parâmetros de projeto para um escoamento de fluido a duas fases (bifásico) é a razão de escorregamento S (slip ratio). Sabendo-se que V_g é a velocidade do vapor e V_f é a velocidade do líquido, S é definido como

• A. V_f / V_g
• B. V_f / (V_g)²
• C. (V_g + V_f) / V_f
• D. V_g / V_f
• E. (V_g - V_f) / V_f

Em um escoamento bifásico com transferência de calor, como em reatores BWR, considerando-se A_f como a área de escoamento de líquido e A_g como a área de escoamento de vapor, define-se fração de vazio como

• A. A_f / A_g
• B. A_f / (A_g)²
• C. (A_g + A_f) / A_f
• D. A_g / (A_f + A_g)
• E. (A_g - A_f) / A_f

Uma central termonuclear aciona uma turbina a gás, que opera segundo o ciclo de Brayton ideal e apresenta as seguintes características:

• temperatura de entrada do gás = 500 °C

• temperatura de saída do gás = 400 °C

 • entalpia de entrada do gás = 2.500 kJ/kg

• entalpia de saída do gás = 1.500 kJ/kg

• vazão de gás = 1.000 kg/h

• K = 1,35

Nessas condições, a potência da turbina é

• A. 2.500.000
• B. 1.500.000
• C. 1.000.000
• D. 500.000
• E. 100.000

Sabendo-se que

• U (coeficiente total de transferência de calor) = 200 W / (m2 x °C),

• A (área através da qual o calor é transferido) = 5.000 m2,

• MT (diferença média de temperatura entre o combustível e o refrigerante) = 40 °C,

a taxa de remoção de calor em um reator nuclear, Q, em MW, é

• A. 10
• B. 20
• C. 30
• D. 40
• E. 50