Questões de Concurso Sobre sistemas termomecânicos em engenharia mecânica

A quantidade de energia liberada na combustão é normalmente atribuída ao Poder Calorífico (PC) do combustível, aumentando com seu valor. Quando um motor bicombustível com taxa de compressão igual a 10,3:1 é abastecido com etanol hidratado (ou simplesmente álcool), desenvolve potência líquida maior do que quando abastecido com gasolina Tipo C (etanol anidro misturado à gasolina tipo A). Entretanto, o valor do Poder Calorífico do álcool, em base mássica, é cerca de 70% do valor do encontrado para a gasolina.

A justificativa para explicar a diferença de desempenho, favorável quando o motor funciona com álcool, é que o(a)

A qualidade do combustível é importante para uma queima eficiente. Para o diesel, é avaliada pelo número de cetano, NC, e para a gasolina, pelo índice de octano, IO.

O combustível de melhor qualidade tem que apresentar, no caso do diesel e no caso da gasolina, respectivamente,

As válvulas de admissão e descarga do compressor alternativo são fundamentais para a maximização da capacidade volumétrica do compressor e para manter o consumo específico de energia otimizado.

Quando apresentam maior resistência ao escoamento do gás, o resultado é o(a)

Os compressores alternativos e os acionadores devem ser desarmados por meio das chaves de desarme, pelo menos uma vez por ano, para se verificar a adequação de sua atuação. Tais chaves são usadas somente quando há justificativa para tal.

Um dos poucos desarmes essenciais deve ocorrer quando há

A Figura acima apresenta os componentes principais de um ciclo de Rankine clássico.

O número 4 apresenta

O ciclo ideal usado para modelar a turbina a gás é o ciclo Brayton. A turbina a gás pode operar em um ciclo aberto ou em um ciclo fechado.

Uma diferença entre o ciclo aberto e o fechado é que nesse último, há a presença de um componente adicional, ou seja, de um(a)

Uma característica importante do ciclo Brayton é a quantidade de trabalho necessário no compressor, comparado ao trabalho da turbina.

O compressor pode necessitar de até, no máximo, x % da potência desenvolvida na turbina, sendo que x corresponde a

Turbinas a vapor são máquinas motrizes amplamente utilizadas em ciclos de potência, sendo parte presente nos ciclos Rankine. Em relação às turbinas a vapor, considere as afirmativas a seguir:

I - Em turbinas de reação, a pressão de vapor na entrada dos canais formados pelas palhetas é menor ou igual à pressão na saída.

II - Nas turbinas de ação, o vapor é parcialmente expandido em uma ou mais boquilhas fi xas, antes de atingir as pás do rotor.

III - O expansor é um órgão essencial, pois é onde a energia de pressão do vapor se transforma em energia cinética.

É correto o que se afirma APENAS em:

Há uma configuração de motor usada em motores diesel de 2 tempos que apresenta a vantagem de ter um elevado rendimento, porém ao custo de gerar um motor muito pesado e com preço elevado.

Tal configuração é a de

Uma unidade motora funciona segundo um ciclo Rankine que utiliza vapor d’água com fluido de trabalho. O vapor deixa a caldeira como vapor saturado. Sabe-se que o calor rejeitado pelo fluido de trabalho em escoamento é de 2.100 kJ/kg, enquanto o calor trocado na caldeira e o trabalho na turbina são iguais a 2.800 kJ/kg e 800 kJ/g, respectivamente.

Qual é o valor do rendimento térmico do ciclo?

Durante o treinamento de uma nova turma de engenheiros de equipamentos júnior o instrutor apresentou o diagrama temperatura-entropia ilustrado na Figura abaixo.

Ao perguntar à turma de qual ciclo ideal esse diagrama seria típico, o instrutor deverá obter como resposta o ciclo

Turbinas são máquinas presentes em inúmeras aplicações da indústria de petróleo, como nas unidades baseadas no ciclo Rankine e suas derivações, por exemplo.

Dentre os vários tipos de turbina a vapor, observa-se que nas

Numa turbina a gás simples, o trabalho no compressor e na turbina valem 350 kJ/kg e 600 kJ/kg, respectivamente. Sabe-se que a eficiência desses equipamentos é de 80%, e que 750 kJ/kg de calor são trocados no trocador de calor de alta temperatura.

Sendo assim, o rendimento aproximado dessa turbina é de

Um ciclo de refrigeração utiliza freon-12 como fluido de trabalho. Sabe-se que o calor transferido do freon-12 durante o processo de compressão é de 5 kJ/kg, enquanto o calor trocado no evaporador e o trabalho no compressor valem 110 kJ/kg e 70 kJ/kg, respectivamente.

Qual é o valor aproximado do coeficiente de eficácia do ciclo?

Um engenheiro deseja conhecer a potência efetiva de um compressor alternativo cuja pressão média efetiva e a vazão de ar valem 2,5 atm manométricas (ou aproximadamente 25.831 kgf/m² ) e 5 m³ /min, respectivamente. Sabe-se que o rendimento mecânico é de 45%.

Qual é o valor da potência efetiva do compressor, em CV?

Em determinada indústria, funcionava um forno e um motor, ambos elétricos, de forma que a potência aparente total era de 139 kVA. Os diretores dessa indústria decidiram substituir o motor por um modelo mais novo e eficiente, mas com a mesma potência ativa do motor anterior, de valor 70 kW, de forma que o consumo de potência aparente passou a ser 117 kVA. Sabendo que o forno consome 35 kW de potência puramente resistiva, assinale a alternativa mais próxima do valor da soma do fator de potência do motor antigo e do novo motor instalado.

O aparelho de ar condicionado tipo janeleiro (ACJ) possui um sistema de funcionamento que é classificado como um sistema de

Um ciclo de potência ideal que trabalha usando vapor d'água opera conforme o diagrama p x ʋ apresentado na figura a seguir. Esse ciclo opera em um sistema constituído por quatro componentes ligados em série: turbina, condensador, bomba e caldeira. Com base nessas informações, assinale com V as afirmações verdadeiras, e com F as falsas.
Fonte: Fundamentals of engineering thermodynamics: SI version / Michael J. Moran, Howard N. Shapiro. -- 5th ed.
( ) O processo 4-1 corresponde à passagem do fluido de trabalho através da caldeira, onde ocorre uma expansão isotérmica. ( ) No processo 1-2, o fluido de trabalho entra na turbina no estado de líquido saturado, onde irá passar por um processo de expansão adiabática. ( ) No processo 2-3, o fluido de trabalho, correspondente a uma mistura de líquido mais vapor, passa pelo condensador sofrendo uma compressão isotérmica. ( ) No processo 3-4, o fluido constituído apenas por vapor saturado entra na bomba passando por um processo de compressão adiabática até atingir o estado de líquido saturado.
Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência:

Atente ao que se diz a seguir sobre os compressores de deslocamento positivo, suas características, propriedades e aplicabilidades, e assinale com V o que for verdadeiro e com F o que for falso.
( ) Compressores de pistão podem ser de simples ou duplo efeito. ( ) Compressores rotativos de palhetas são recomendados para operação em meios agressivos, como o transporte de gases contendo impurezas ou líquidos em suspensão. ( ) Compressores de parafuso possuem a necessidade de ter instalado, no seu corpo, válvulas de admissão e de descarga, além de uma válvula de retenção na tubulação de descarga. ( ) Compressores de diafragma são indicados para a obtenção de vácuo ou para a compressão de gases contendo impurezas.
Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência:

No que diz respeito às boas práticas da elaboração de projetos de climatização de ambientes e ao dimensionamento de sistemas condicionadores de ar, considere as seguintes afirmações:
I. No dimensionamento de sistemas de ar-condicionado, deverá ser considerado o somatório das cargas térmicas máximas de cada zona servida pelo mesmo condicionador de ar. II. A captação de ar exterior para a renovação do ar interior deverá ser realizada o mais distante possível de potenciais fontes de poluição, como entradas de garagens, estradas e depósitos de lixo. III. A carga térmica sensível está relacionada diretamente com a elevação da umidade relativa do ar do ambiente climatizado. IV. A carga térmica proveniente da envoltória externa dos ambientes depende da orientação solar das fachadas, devendo ser consideradas as propriedades térmicas dos materiais utilizados na sua construção.
Está correto o que se afirma em