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

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Q474901 Engenharia Mecânica
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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.
Alternativas
Q474900 Engenharia Mecânica
Imagem associada para resolução da questão

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.
Alternativas
Q445924 Engenharia Mecânica
0 compressor centrífugo de uma turbina a gás recebe o gás do ambiente onde a pressão é de 1 bar e a temperatura é 300 K. Na saída do compressor a pressão é de 4 bar, a temperatura é 480 K e a velocidade do gás é de 100 m.s-1.A vazão do gás é 15 kg.s-1.

Presumindo um processo adiabático, presumindo que a constante R do gás e o seus calores específicos sejam constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1.K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, respectivamente, assinale a alternativa que indica a potência necessária para acionar o compressor.
Alternativas
Q445923 Engenharia Mecânica
Um cilindro provido de pistão apresenta volume inicial de 0,2 m3 e contém nitrogênio a 100 kPa a 25°C. Comprime-se o nitrogênio, movimentando o pistão, até que a pressão seja 1 MPa e com temperatura de 175°C. Durante esse processo, o calor é transferido do nitrogênio e o trabalho realizado sobre o nitrogênio é de 20 kJ.

Presumindo que a constante R do nitrogênio e o seus calores específicos sejam, respectivamente, constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1 a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, assinale a alternativa que indica calor transferido nesse processo.
Alternativas
Q445922 Engenharia Mecânica
Com base nas Leis da Termodinâmica Clássica, analise as afirmativas a seguir.

I. A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que, durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica do trabalho.

II. As propriedades extensivas são dependentes da massa do sistema, portanto a energia interna e entalpia são consideradas como propriedades extensivas.

III. Em um processo isoentrópico, em cada área discreta de escoamento na superfície de controle, o fluxo de massa e seu estado não variam com o tempo.

Assinale:
Alternativas
Q445921 Engenharia Mecânica
A respeito da termodinâmica clássica, analise as afirmativas a seguir:

I. O comportamento d’água durante a sua solidificação aumenta o volume específico.

II. O trabalho realizado por um processo politrópico, que apresenta uma relação funcional especial entre a pressão p e o volume V, ou seja, o produto p.Vn é constante, onde o expoente n varia entre – ∞ e + ∞, é dado pela diferença do produto pV nos estados final e inicial divido por 1 – n.

III. O calor é uma forma de transferência de energia, por meio da fronteira de um sistema numa dada temperatura, a outro sistema, numa temperatura igual.

Assinale:
Alternativas
Q445919 Engenharia Mecânica
O ar entra no compressor de um ciclo padrão a ar de Brayton fechado, a 0,1 MPa e 25°C. A pressão na saída do compressor é de 1,0 MPa e a temperatura máxima no ciclo é 1400o C.

Sabendo-se que ar atua como gás perfeito no compressor com calor específico constante igual a 1,0035 kJ.kg–1.K–1obtido a 300K e a razão dos calores específicos a pressão constante e a volume constante é igual a 1,4, determine o trabalho no compressor.

Lema: 10 0,286 = 1,93197, 10 0.4 = 2,61189, 10 0,76 =5,7544, 10 3,5 =3162,278. log10 298 = 2,4742 , log10 300 = 2,4771, log10 288 = 2,4594.
Alternativas
Ano: 2013 Banca: IBFC Órgão: EBSERH Prova: IBFC - 2013 - EBSERH - Engenheiro Mecânico |
Q427204 Engenharia Mecânica
O estudo dos diagramas de fases dos materiais é importante na área da engenharia, pois muitos projetos irão utilizar materiais que foram desenvolvidos com a ajuda deste entendimento. O equilíbrio de fases é um conceito essencial que pode ser descrito como uma grandeza termodinâmica conhecida por energia livre. De uma maneira simples, a energia livre é função da energia interna de um sistema e também da aleatoriedade ou da desordem dos átomos ou moléculas que também conhecemos por:
Alternativas
Q425439 Engenharia Mecânica
Analisando-se o ciclo padrão de ar de Diesel, representado na Figura acima, observa-se que, se a razão de corte diminui, considerando-se que o calor específico do fluido de trabalho se mantém constante durante todo o processo, então a(o)
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Q425407 Engenharia Mecânica
A temperatura crítica de uma substância pura é frequentemente indicada na superfície p-v-T correspondente e representa a temperatura
Alternativas
Q425406 Engenharia Mecânica
O diagrama de fases de uma substância pura é muito utilizado em termodinâmica.

Ele é resultado da projeção da superfície p-v-T, para a substância pura, sobre o plano
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Q425405 Engenharia Mecânica
As Figuras abaixo ilustram os diagramas p-v e T-s do ciclo padrão de ar Diesel. Tal ciclo é composto de processos internamente reversíveis e é o ciclo ideal para o motor de ignição por compressão.

imagem-001.jpg
No diagrama p-v, a área delimitada pelos pontos 1-2-a-b-1 corresponde ao
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Q425404 Engenharia Mecânica
As Figuras abaixo ilustram os diagramas p-v e T-s do ciclo padrão de ar Diesel. Tal ciclo é composto de processos internamente reversíveis e é o ciclo ideal para o motor de ignição por compressão.

imagem-001.jpg
As propriedades constantes indicadas no gráfico, representadas por x1, x2, x3 e x4 correspondem, respectivamente, a
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Q396351 Engenharia Mecânica
Nas turbinas a vapor, a queda total de entalpia é realizada em múltiplos estágios, para reduzir a velocidade do vapor nos canais das pás. Considerando uma turbina a vapor com uma queda total de entalpia igual a 1.026 KJ/kg e com nove estágios, todos de igual eficiência e de mesma queda isentrópica de entalpia, julgue os itens a seguir.


A eficiência de cada estágio é calculada pela razão entre a queda real de entalpia e a queda isentrópica de entalpia.
Alternativas
Q396350 Engenharia Mecânica
Nas turbinas a vapor, a queda total de entalpia é realizada em múltiplos estágios, para reduzir a velocidade do vapor nos canais das pás. Considerando uma turbina a vapor com uma queda total de entalpia igual a 1.026 KJ/kg e com nove estágios, todos de igual eficiência e de mesma queda isentrópica de entalpia, julgue os itens a seguir.


A velocidade do vapor em cada estágio é nove vezes menor que a velocidade do vapor no canal da pá de uma turbina de um único estágio com a mesma queda total de entalpia.
Alternativas
Q396349 Engenharia Mecânica
Duas massas de vapor de água A e B, ambas com o mesmo título inicial, são aquecidas reversivelmente até tornarem-se vapor superaquecido. Nos estados finais, a entropia de A é igual à entropia de B. O aquecimento de A deu-se à pressão constante, e o aquecimento de B deu-se à temperatura constante. Com relação aos processos de aquecimento, julgue os itens a seguir.


A energia interna final de A é menor que a energia interna final de B.
Alternativas
Q396348 Engenharia Mecânica
Duas massas de vapor de água A e B, ambas com o mesmo título inicial, são aquecidas reversivelmente até tornarem-se vapor superaquecido. Nos estados finais, a entropia de A é igual à entropia de B. O aquecimento de A deu-se à pressão constante, e o aquecimento de B deu-se à temperatura constante. Com relação aos processos de aquecimento, julgue os itens a seguir.


A variação de entalpia de A é maior que a variação de entalpia de B.
Alternativas
Q396347 Engenharia Mecânica
Duas massas de vapor de água A e B, ambas com o mesmo título inicial, são aquecidas reversivelmente até tornarem-se vapor superaquecido. Nos estados finais, a entropia de A é igual à entropia de B. O aquecimento de A deu-se à pressão constante, e o aquecimento de B deu-se à temperatura constante. Com relação aos processos de aquecimento, julgue os itens a seguir.


O trabalho de expansão de A é maior que o trabalho de expansão de B.
Alternativas
Q341404 Engenharia Mecânica
Um grupo de estudantes de engenharia mecânica fará um trabalho sobre conservação de energia através da queima do bagaço de cana para geração de energia elétrica. No trabalho, existem gráficos que correlacionam duas propriedades termodinâmicas. Tais gráficos representam, em relação a uma substância:
Alternativas
Q341402 Engenharia Mecânica
Considere o quadro a seguir que mostra quatro transformações termodinâmicas de um gás perfeito:

Imagem 009.jpg
Pode-se afirmar que não houve realização de trabalho e que todo calor absorvido ou cedido foi igual ao trabalho, respectivamente, nas transformações:

Alternativas
Respostas
401: E
402: E
403: D
404: A
405: D
406: A
407: C
408: D
409: D
410: C
411: E
412: A
413: B
414: C
415: E
416: E
417: C
418: C
419: B
420: E