Questões de Física do ano 2010

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Em algumas aplicações, é mais conveniente expressar as relações empíricas existentes para o Número de Nusselt (Nu) em função do Número de Peclet (Pe) que, por sua vez, é escrito em função dos Números de Reynolds (Re) e Prandtl (Pr). O Número de Peclet (Pe) é definido segundo a expressão

• A. Re Pr
• B. Re/Pr
• C.
• D. 0,023 Re Pr
• E. (Re Pr)^-1

O componente básico do núcleo do reator é o combustível nuclear. Em reatores de potência do tipo PWR, como os de Angra I e II, utilizam-se pastilhas cilíndricas de combustível UO₂. As pastilhas são fabricadas a partir do pó de bióxido de urânio ligeiramente enriquecido a x% em peso, onde x é, aproximadamente,

• A. 0,5
• B. 0,8
• C. 1,5
• D. 3,0
• E. 25,0

Qual dos materiais abaixo é utilizado para revestir as pastilhas cilíndricas de combustível UO² em reatores de potência PWR, como os de Angra I e II?

• A. Inconel 718.
• B. Chumbo.
• C. Zircaloy.
• D. Ferro fundido.
• E. Carbeto de boro.

Nos reatores PWR, o controle do reator também é feito por meio de barras absorvedoras que possuem, entre outras funções, o desligamento rápido e seguro do reator. Qual dos materiais abaixo é empregado na fabricação de barras de controle para serem utilizadas em reatores de potência térmicos do tipo PWR?

• A. Carbeto de boro.
• B. Inconel 718.
• C. Aço inoxidável 304.
• D. Óxido de Boro.
• E. Silicato de Urânio.

O ciclo de potência termodinâmico básico é o de Carnot. Nesse ciclo, todo o calor é recebido isotermicamente a uma temperatura T₁ e todo o calor rejeitado é liberado isotermicamente a uma temperatura mais baixa T₂. O rendimento percentual de uma máquina térmica que opera a temperaturas de fonte fria e fonte quente, respectivamente, de 127 ºC e 227 ºC, é de

• A. 20,00
• B. 44,51
• C. 55,49
• D. 60,00
• E. 80,00

Na vareta de combustível, o calor gerado pelas fissões nucleares é transmitido por condução térmica. Em uma vareta de combustível cilíndrica de raio r_f, condutividade térmica k_f e densidade linear de potência q, a distribuição radial de temperatura na vareta de combustível é dada pela expressão

• A.
• B.
• C.
• D.
• E.

Uma importante limitação no projeto termo-hidráulico de um reator nuclear que utiliza água ou água pesada como moderador/refrigerante é a temperatura crítica dessas substâncias. Essa temperatura, na qual as substâncias não se liquefazem mediante compressão isotérmica, é de, aproximadamente,

• A. 273 ºC
• B. 374 ºC
• C. 399 ºC
• D. 418 ºC
• E. 525 ºC

Uma importante limitação no projeto de reatores nucleares é que a temperatura no interior do combustível não ultrapasse o seu ponto de fusão, de modo que não ocorra o derretimento dos elementos combustíveis. A temperatura de fusão típica para combustíveis cerâmicos utilizando o UO₂ é de

• A. 374 ºC
• B. 668 ºC
• C. 1500 ºC
• D. 2800 ºC
• E. 3200 ºC

Em um reator PWR, as variações na pressão, velocidade de escoamento e fração de secura (qualidade do vapor) influenciam o fluxo de calor crítico no núcleo. Aumentos de pressão, velocidade de escoamento e fração de secura provocam, respectivamente,

• A. diminuição, aumento e diminuição do fluxo de calor crítico.
• B. diminuição, aumento e aumento do fluxo de calor crítico.
• C. diminuição, diminuição e diminuição do fluxo de calor crítico.
• D. aumento, aumento e diminuição do fluxo de calor crítico.
• E. aumento, aumento e aumento do fluxo de calor crítico.