Questões de Concurso Sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica

Leia o texto abaixo adaptado do livro "SHAPIRO, H.N.; MORAN, M.J. Princípios de termodinâmica para engenharia. 7ª ed. 'Rio de Janeiro: LTC (Grupo GEN), 2009.", a respeito de Combustão.

"São três os principais elementos químicos presentes nos combustíveis usuais. O _____ geralmente tem uma contribuição inexpressiva na energia liberada, mas pode ser uma causa significativa de problemas relacionados à poluição e à corrosão. Na combustão completa, todo o _____ é queimado para formar _____ e todo o _____ é queimado para formar _____."

Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas

Atualmente tem-se acompanhado a aplicação de motores que operam com ciclo Atkinson em veículos híbridos. Analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) No ciclo Atkinson clássico, o pistão se desloca mais até chegar ao ponto-morto inferior na expansão que na compressão, ou seja, o pistão vai mais longe depois da queima.

( ) Um motor de ciclo Atkinson moderno é fisicamente igual a um de ciclo Otto. A diferença está no tempo de abertura da válvula de admissão. Ao ficar aberta por mais tempo, ela diminui a fase da compressão, que começa acima do PMI (ponto-morto inferior), e aumenta o curso da de expansão, permitindo aproveitar melhor a energia da queima do combustível.

( ) A vantagem de se usar motores com ciclo Atkinson é o menor custo de produção. Como veículos híbridos já têm um custo elevado devido ao trem de força elétrico, as montadoras conseguem compensar um pouco o valor final instalando motores com ciclo Atkinson.

( ) É errado chamar o ciclo dos motores a combustão dos veículos híbridos de Atkinson, pois todos os motores que usam gasolina operam no chamado ciclo Otto.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.

Na troca dos tubos coletores de calor de uma caldeira, deve-se proceder da seguinte forma: 

Leia o texto a seguir (adaptado) a respeito do conceito de Entalpia na Termodinâmica:

“Em diversas análises termodinâmicas, a soma ________ com o produto ________ pelo ________ se faz presente. À esta combinação, podemos dar o nome de Entalpia, e um símbolo específco H” (SHAPIRO; MORAN, 2009)
Assinale a alternativa que preenche correta e respectivamente as lacunas:

Levando em consideração o processo de transferência de calor em edificações, analise as afirmações abaixo.
1) O calor latente é mais impactante do que o calor sensível. 2) O calor sensível é mais impactante do que o calor latente. 3) A convecção natural é mais impactante que a radiação quando a superfície está exposta ao sol. 4) A radiação é mais impactante do que a convecção natural, quando a superfície está exposta ao sol. 5) A transferência de calor por condução é mais impactante que a radiação quando a parede está exposta ao sol.
Está(ão) correta(s), apenas:

Acerca do conceito de sensação térmica, analise as afirmações a seguir.
1) As sensações térmicas são avaliadas pela escala ashrde, em que a escala zero indica muito frio. 2) As sensações térmicas são avaliadas pela escala ashrde, em que a escala zero indica sensação neutra. 3) As sensações térmicas são avaliadas pela escala ashrde, na qual -3 indica sensação leve de frio, e +3 indica sensação leve de calor. 4) As sensações térmicas são avaliadas pela escala ashrde, na qual a escala +23 indica sensação neutra. 5) As sensações térmicas são avaliadas pela escala ashrde, em que a escala +6 indica sensação de muito frio.
Está(ão) correta(s), apenas:

Um trocador de calor em contra corrente possui o esquema apresentado na figura abaixo:

Um fluido frio com calor específico de 4000 J/kgK entra no trocador de calor a 10ºC com vazão mássica de 1 kg/s. Na outra corrente, um fluido quente com calor específico de 2000 J/kgK entra no trocador de calor a 80ºC e vazão mássica de 10 kg/s. Sabe-se que o trocador de calor possui um UA de 1000 W/K e a sua média logarítma de temperaturas é 20ºC.

As temperaturas de saída dos fluidos frio e quente são, respectivamente:

Um engenheiro mecânico foi contratado para fazer o projeto de um sistema de refrigeração para um supermercado. Ele estipula que a temperatura do fluido refrigerante na entrada da válvula de expansão seja igual a 40 ºC. E utilizando uma tabela termodinâmica, observa que a entalpia de líquido saturado e de vapor saturado para essa temperatura é igual a 250 kJ/kg e 400 kJ/kg, respectivamente. O engenheiro também anota os valores de entalpia para a temperatura de -10 ºC, que seria a temperatura estimada para o fluido no evaporador, com valores de 170 kJ/kg e 410 kJ/kg, para os estados de líquido saturado e de vapor saturado, respectivamente. Com base nesses valores, o engenheiro estima o título de entrada do evaporador.
Assinale a alternativa CORRETA que corresponde ao título (x) que o engenheiro obteve desta estimativa.

Assinale a alternativa INCORRETA sobre o uso das propriedades da termodinâmica.

Os trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos ou mais, sujeitos a diferentes temperaturas. O mesmo é formado de vários componentes

Marque a sequência correta conforme desenho abaixo:

É proposta uma modificação com o objetivo de melhorar uma das etapas de um ciclo termodinâmico. As variáveis de estado são apresentadas na tabela que segue:

Sabe-se que, ao longo de toda a etapa, a temperatura do ciclo permanece constante. Sobre a melhoria proposta, pode-se afirmar que:

I. A etapa é reversível.

II. O volume de controle permanece com volume constante.

III. A variação da energia interna, nesta etapa, é de ∆U = 2000 Kj

Avaliando-se as características da melhoria proposta, é correto, o que se afirma em:

Considere o gradiente de temperatura em uma placa plana quadrada. O sistema evolui no tempo. A distribuição inicial é apresentada na figura a seguir e o gradiente de temperatura é proporcional ao gradiente de intensidade de cor.

A respeito deste processo, pode-se afirmar que:

I. A transferência de calor ao longo da placa se dá por condução.

II. A lei de transferência de calor que caracteriza o processo é chamada de lei de resfriamento de Newton.

III. Para este processo, a lei de transferência de calor pode ser matematicamente escrita como , k sendo o coeficiente de condução de calor, T a temperatura em algum ponto e a taxa de fluxo de calor.

Avaliando o sistema, é correto o que se afirma em:

A Termodinâmica é uma área da Física que estuda as transferências de energia, buscando assim compreender as relações entre calor, energia e trabalho, analisando quantidades de calor trocadas e os trabalhos realizados em um processo físico. A ciência termodinâmica foi inicialmente desenvolvida por pesquisadores que buscavam uma forma de aprimorar as máquinas, no período da Revolução Industrial, melhorando sua eficiência.

Como sabemos, a Lei da Termodinâmica é classificada por suas grandezas, desta forma, compreende-se que ela é composta por quantas leis?