Questões de Concurso Sobre sistemas de refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria) em engenharia mecânica

Conforme Çengel e Boles (2013), o ciclo Otto é o ciclo ideal que descreve como os motores alternativos de ignição por centelha funcionam. Em um motor de ignição por centelha, o pistão executa quatro cursos completos, chamados de tempos. Selecione a opção que descreve os quatro tempos em ordem de funcionamento, considerando que o pistão inicia o movimento em sua posição mais baixa (PMI).

Os ciclos de potência a gás reais são bastante complexos. Para conduzir a análise em um nível de complexidade adequado, utilizam-se as seguintes aproximações, normalmente conhecidas como hipóteses do padrão a ar.

I. O fluido de trabalho é o ar, o qual circula continuamente em um circuito aberto, sempre se comportando como um gás ideal.

II. Todos os processos que formam o ciclo são internamente reversíveis.

III. O processo de combustão é substituído por um processo de fornecimento de calor a partir de uma fonte interna.

IV. O processo de exaustão é substituído por um processo de rejeição de calor que restaura o fluido de trabalho ao seu estado inicial.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

O ciclo de potência a vapor mais simples é o chamado Ciclo de Rankine, conforme mostrado na figura abaixo. Uma característica fundamental desse ciclo é que a bomba necessita pouquíssimo trabalho para fornecer água de alta pressão à caldeira.

O ciclo de Rankine é um ciclo idealizado no qual as perdas por atrito em cada um dos quatro componentes são ignoradas. Essas perdas normalmente são bastante pequenas e podem ser ignoradas por completo na nossa análise inicial. Sobre o ciclo de Rankine, é CORRETO afirmar:

Observe a tabela psicrométrica para determinação da umidade relativa do ar mostrada a seguir, onde t_m indica a temperatura de bulbo úmido e t a temperatura de bulbo seco




Sabendo-se que um psicrômetro indica uma temperatura de bulbo úmido de 15,5°C e uma temperatura de bulbo seco de 22,1°C, a umidade relativa do ar vale, aproximadamente,

Relacione os tipos de compressores alternativos apresentados na coluna da esquerda com suas características indicadas na coluna da direita.

1. Aberto
2. Semi-hermético
3. Hermético

( ) Carcaça totalmente blindada, onde o motor e conjunto de compressão estão encerrados em um só corpo impedindo o acesso interno. Reduz-se, portanto, o tamanho da carcaça e se elimina o problema de vazamento com o uso de um selo mecânico.
( ) O eixo de acionamento atravessa a carcaça, sendo, portanto, acionado por um motor exterior. Prevê-se um selo de vedação para evitar a fuga de gás refrigerante ou entrada de ar externo quando a pressão for menor que a atmosférica.
( ) A carcaça exterior aloja tanto o compressor propriamente dito quanto o motor de acionamento. Opera com compostos halogenados e o refrigerante entra em contato com o enrolamento do motor, resfriando-o.


Assinale a opção que indica a relação correta, na ordem apresentada.

Sobre o ciclo ideal de refrigeração Brayton, assinale a afirmativa correta. 

Um equipamento de refrigeração de ar opera com uma vazão mássica de 2 kg/s. Para uma dada finalidade, o ar é admitido à temperatura de 35 ºC e à umidade de 0,023 kg de água/kg de ar seco e deve ser entregue a uma temperatura de 20 ºC e umidade relativa de 50%. Qual é a potência mínima do equipamento, se o rendimento é de 75%? 

Existem vários tipos de trocadores de calor que são utilizados nas instalações de refrigeração, de geração de energia, de condicionamento de ar etc. Um tipo de trocador de calor muito utilizado é o trocador de placas. Como vantagem do trocador de calor de placas, pode citar que este tipo de trocador de calor

Nas instalações de condicionamento de ar com grande capacidade de refrigeração, são utilizadas unidades centralizadas que possuem vários equipamentos. Um dos equipamentos utilizados nessas unidades centralizadas é o fan coil, em

Os sistemas de ar-condicionado necessitam passar por limpeza e manutenção periódicas para se evitar a contaminação do ar que entra nas edificações. Algumas instalações, segundo a Portaria nº 3.523, de 28 de agosto de 1998, necessitam de um plano de manutenção, operação e controle (PMOC). Por essa resolução, as instalações que necessitam desse plano são aquelas com capacidade de refrigeração de, no mínimo,

As instalações de condicionamento de ar devem ser dimensionadas atendendo a necessidades de temperatura e umidade de cada ambiente. Para esse dimensionamento, deve ser calculada a vazão eficaz de ar exterior, conforme a norma NBR 16401. A vazão eficaz corresponde à vazão de ar relacionada

Um armazém frigorífico opera com o ciclo refrigeração, conforme mostrado na figura. 

Dados: Pressão de entrada no compressor: 100 kPa

Entalpia do fluido refrigerante na entrada do compressor: 240 kJ/kg

Pressão na saída do compressor: 900 kPa

Entalpia do fluido refrigerante na saída do compressor: 287 kJ/kg

Entalpia do fluido refrigerante na entrada da válvula de expansão: 100 kJ/kg

Sabendo-se que o processo de expansão é isoentrópico e que a vazão em massa do fluido refrigerante é de 0,15 kg/s, determine qual é o coeficiente de performance da instalação.

As caldeiras geradoras de vapor são equipamentos utilizados em diversos processos industriais e também em instalações de testes aeroespaciais. O vapor gerado pode ser saturado ou superaquecido.
A esse respeito, analise os itens a seguir.

I. O vapor superaquecido é necessário para processos onde não deve ocorrer condensação do vapor, pois a presença de gotículas de água no fluxo pode provocar desgaste acentuado do equipamento.
II. Turbinas a vapor usam vapor saturado como fluido de operação.
III. O vapor saturado é usado em camisas de aquecimento de tanques de processo.

Está correto o que se afirma em:

Considere o funcionamento de um sistema genérico de refrigeração a vapor e seus componentes principais.
Nesse contexto, a principal função da válvula de expansão é 

Apesar dos riscos associados, sistemas de refrigeração por amônia são empregados desde o século XIX em diversas indústrias.
Uma das principais vantagens do uso de amônia como gás refrigerante é 

Qual é a função principal de um chiller em um sistema de ar-condicionado?

Numa determinada sala em que o ar se encontra à temperatura de 30ºC efetuou-se a medida da temperatura de bulbo úmido do ar, tendo-se encontrado para esta medida o valor de 20ºC. Com base nesta medida, pode-se afirmar que a umidade relativa e a temperatura do ponto de orvalho do ar desta sala são, respectivamente: