Questões de Física do ano 2012

Considere uma máquina térmica operando em um ciclo termodinâmico. Essa máquina recebe 300 J de uma fonte quente, cuja temperatura é de 400 K e produz um trabalho de 150 J, ao mesmo tempo rejeita 150 J, para uma fonte fria que se encontra a 300 K. A análise termodinâmica da máquina térmica descrita revela que o ciclo proposto é uma máquina:

• A.

  Frigorífica na qual tanto a Primeira Lei, quanto a Segunda da Termodinâmica são violadas.

• B.

  Frigorífica na qual a Primeira Lei é atendida e a Segunda Lei é violada.

• C.

  Térmica na qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei da Termodinâmica são atendidas.

• D.

  Térmica na qual a Primeira Lei da Termodinâmica é violada e a Segunda Lei da Termodinâmica é atendida.

• E.

  Térmica na qual a Primeira Lei da Termodinâmica é atendida e a Segunda Lei da Termodinâmica é violada.

Uma máquina térmica ideal, operando sob o ciclo de Carnot, converte uma quantidade de energia igual a 800 J em trabalho útil. A máquina trabalha com fontes térmicas a 400 K e 500 K, denominadas fonte fria e fonte quente, respectivamente. O calor rejeitado à fonte fria, é igual a:

• A.

  4000 J

• B.

  1600 J

• C.

  800 J

• D.

  3200 J

• E.

  2400 J

Qual a tensão média gerada por uma cerca elétrica residencial?

• A.

  127 V

• B.

  220 V

• C.

  1 kV

• D.

  8 kV

• E.

  50 kV

Um equipamento condicionador de ar que utiliza R22 como fluido refrigerante apresenta queima do motor do compressor hermético. Após recolhimento do R22 em equipamento adequado, alguns procedimentos são recomendados para efetuar a substituição do mesmo. Sobre esses procedimentos, analise os itens abaixo.

I Substituir o compressor original por outro com as mesmas características, aplicar fluido de limpeza específico no sistema, efetuar evacuação no equipamento com o próprio compressor, adicionar carga de refrigerante R22, monitorando a corrente elétrica do motor do compressor até atingir valor da corrente nominal do equipamento.

II Retirar o compressor danificado e efetuar a limpeza do sistema com fluido aprovado para este fim, aplicar o novo compressor com as mesmas características do anterior, efetuar vácuo no interior do sistema com bomba de vácuo e vacuômetro e adicionar fluido refrigerante R22 com balança ou cilindro graduado de acordo com a massa recomendada pelo fabricante.

III Substituir o compressor por outro de mesma potência elétrica, efetuar evacuação dos gases não condensáveis no interior do equipamento com bomba de vácuo e vacuômetro, introduzir álcool metílico para “absorver” água, adicionar fluido refrigerante R22 através do monitoramento das pressões de sucção e descarga.

Em relação a essas assertivas, conclui-se que:

• A.

  Apenas o item II é correto.

• B.

  Os itens I, II e III estão corretos.

• C.

  Apenas o item I é correto.

• D.

  Apenas o item III é correto.

• E.

  Todos os itens estão incorretos.

O superaquecimento presente em circuitos, a compressão mecânica de vapor é fonte importante para o profissional de manutenção encontrar o grau de superaquecimento. Com relação a esse assunto, analise as afirmações abaixo.

I É produzido somente no final do evaporador e na tubulação de admissão instalada dentro do espaço refrigerado.

II Não pode produzir resfriamento útil, pois é produzido apenas na linha de admissão fora do espaço refrigerado.

III Elimina a possibilidade de o vapor de admissão úmido alcançar a entrada do compressor, evitando prejuízos mecânicos.

Em relação a essas assertivas, conclui-se que:

• A.

  apenas o item III é correto.

• B.

  apenas o item II é correto.

• C.

  apenas o item I é correto.

• D.

  apenas os itens I e II estão corretos.

• E.

  os itens I, II e III estão corretos.

Assinale a carga térmica abaixo que NÃO é considerada no cálculo da carga térmica total de um ambiente refrigerado:

• A.

  Pessoas que, em um ambiente, estão em repouso absoluto (dormindo).

• B.

  Insolação em vidros.

• C. Ambientes adjacentes ao recinto climatizado, que mantêm a temperatura interna em 24 ºC.
• D.

  Iluminação fluorescente.

• E.

  Infiltrações de ar no recinto condicionado.

Assinale abaixo uma característica que NÃO é desejável em um fluido refrigerante.

• A.

  Calor latente de vaporização elevado

• B.

  Pressão de vaporização não muita baixa.

• C.

  Volume específico na fase vapor alto.

• D.

  Condutibilidade térmica elevada.

• E.

  Ser de fácil detenção quando houver vazamento.

Um material isolante de 0,5 cm de espessura é colocado sobre uma das superfícies de uma chapa, enquanto a outra superfície apresenta uma temperatura de 100 °C. A espessura e a condutividade térmica da chapa, respectivamente, valem 3 cm e 60 W/m °C. Supondo que a temperatura da superfície livre do isolante seja de 25 °C e que o fluxo de calor desta situação física seja de 30 kW/m2, a condutividade térmica do isolante, em W/m °C, e a temperatura na interface da chapa e o isolante, em °C, respectivamente, valem:

• A.

  0,1 e 75.

• B.

  1,5 e 85.

• C.

  1,7 e 85.

• D.

  0,002 e 75.

• E.

  2,5 e 85.

Em uma situação em que haja dois recintos condicionados, ambos ocupando áreas retangulares, um deles, o de menor área, está totalmente contido no outro. O ar do compartimento menor, em nenhuma hipótese, deverá atingir o compartimento externo. Apesar de os recintos serem áreas de confinamento primária (interno) e secundária (externo) a probabilidade de ser estabelecida uma comunicação entre o ar dos dois recintos não é nula. O sistema de distribuição de condicionamento de ar dos recintos pode minimizar o risco de contaminação descrito da forma seguinte:

• A.

  O recinto externo deverá ter uma pressão positiva em relação ao recinto interno.

• B.

  O recinto interno deverá ter uma pressão positiva em relação ao recinto externo.

• C.

  As pressões dos dois recintos deverão ser iguais

• D.

  Não há como o sistema de distribuição de ar auxiliar a estanqueidade dos recintos.

• E.

  O recinto interno deverá ter uma temperatura mais elevada que o recinto externo.

Em um sistema de refrigeração real, o compressor admite fluido refrigerante vindo do evaporador e comprime o fluido refrigerante para o condensador, com o fluido refrigerante nas condições seguintes:

• A.

  Líquido à alta pressão e vapor superaquecido.

• B.

  Vapor superaquecido e líquido saturado.

• C.

  Líquido à baixa pressão e vapor superaquecido.

• D.

  Vapor superaquecido e vapor superaquecido

• E.

  Vapor saturado e vapor superaquecido.