Questões de Concurso
Sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o item seguinte.
Assumindo-se ciclos Diesel e Otto com a mesma taxa de compressão, o rendimento, expresso pela razão entre o calor transferido ao ciclo e o trabalho produzido, será maior para o ciclo Otto que para o ciclo Diesel.
As energias cinética e potencial são formas familiares de energia mecânica que, por definição, permitem uma conversão direta e completa para trabalho mecânico. Para a interação na forma de trabalho mecânico entre um sistema e suas vizinhanças, é suficiente identificar a ocorrência de uma força agindo na fronteira do sistema.
As formas macroscópicas de energia são aquelas que o sistema possui como um todo, em relação a alguma referência externa, como, por exemplo, as energias cinética e potencial. As formas microscópicas de energia, por sua vez, são aquelas relacionadas à estrutura molecular do sistema e ao grau de atividade molecular e independem de referenciais externos. A soma de todas as formas microscópicas de energia é denominada energia interna do sistema.
Calor e trabalho são duas formas de energia possíveis, pelas quais a energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado. A quantidade de calor de um corpo depende de sua temperatura.
A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.
Com base nas informações acima, julgue o item que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.
As efetividades do preaquecedor e do aquecedor são iguais a 30% e 75%, respectivamente.
A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.
Com base nas informações acima, julgue o item que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.
O sistema de aquecimento é incapaz de atingir a temperatura mínima da água requerida pelo processo.
A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.
Com base nas informações acima, julgue o item que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.
A temperatura de saída da água no preaquecedor é igual a 35 o C.
I - Maior a razão de compressão nos motores Diesel, menor será o rendimento térmico.
II - Numa turbina a vapor, operando em um ciclo Rankine, a extração de vapor em estágios intermediários para aquecer a água de alimentação da caldeira tem por objetivo o aumento do rendimento termodinâmico.
III - Um ciclo motor utilizando uma turbina a gás inclui também na sua configuração mínima um compressor e combustores.
IV - Um compressor centrífugo pode apresentar instabilidades dinâmicas operando com baixas vazões.
V - Um ventilador centrífugo operando em um sistema de ventilação tem sua vazão diminuída caso a rotação aumente.
VI - Um ciclo de refrigeração por compressão mecânica de vapor é constituído de evaporador, condensador, dispositivo de expansão e o compressor. Neste ciclo a pressão do refrigerante no evaporador é sempre superior à pressão no condensador.
Está correto somente o que se afirma em:
Com relação ao trabalho realizado pelo gás sobre o pistão durante a expansão, qual das afirmativas a seguir NÃO está correta?
Considerando-se as informações apresentadas e a análise da figura, qual das seguintes conclusões está INCORRETA?
O trabalho realizado nesse processo, em kJ, é dado por
I - no caso de uma substância pura, são necessárias duas propriedades termodinâmicas independentes para caracterizar o estado de uma mistura de fases líquido-vapor;
II - a variação de entropia é nula quando um gás ideal sofre um processo isotérmico;
III - o trabalho realizado por um gás ideal em um processo adiabático é numericamente avaliado com o conhecimento do volume específico e da pressão nos estados inicial e final, juntamente com a razão de calores específicos da substância;
IV - em processos termodinâmicos realísticos, a variação de entropia é sempre positiva.
Está(ão) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s)
O fluido de trabalho desse ciclo está sempre