Questões de Engenharia Mecânica - Sistemas Termomecânicos para Concurso

Durante 5 anos, foram analisados 2.000 condicionadores de ar, cada qual contendo um compressor, e esses equipamentos apresentaram 50 falhas no decorrer do período. Em média, durante cada ano, cada condicionador opera o equivalente a 12 horas por dia, 30 dias por mês, 6 meses. Com base nesses dados, a taxa de falha individual, o tempo médio até falha (MTTF) de cada unidade e a quantidade provável de unidades que deverão falhar nos próximos 30 dias são, respectivamente (em valores aproximados):

Sobre o projeto de tubulações de distribuição de vapor, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. O volume específico do vapor saturado seco diminui com o aumento da pressão. Portanto, a distribuição de vapor em pressão mais elevada reduz as dimensões da tubulação e componentes, reduzindo o custo de investimento em tubulações, componentes e isolamento térmico. A pressão de distribuição é então reduzida no ponto de utilização para as pressões de operação dos equipamentos.
II. O sistema de classificação de tubos de aço carbono do Instituto de Petróleo Americano (API) (normalizado pelas normas NBR 5580 e NBR 5590) identifica as tubulações pelo seu diâmetro nominal em milímetros e pelo schedule (SCH), o qual se relaciona com a máxima pressão nominal de operação da tubulação.
III. O isolamento térmico em tubulações de vapor é utilizado para reduzir a transferência de calor para o ambiente, proteger a tubulação da ação do meio ambiente e evitar a exposição ao contato da tubulação quente. O isolamento é formado usualmente por uma camada de isolante em lã de rocha ou lã de vidro, coberta externamente por uma chapa fina de alumínio liso ou corrugado.
IV. A pressão de fornecimento de vapor necessária na caldeira é especificada como 20% maior que a pressão na entrada dos equipamentos que serão alimentados, como forma de prover uma margem de operação segura.  

Um motor a combustão interna de ignição por compressão a quatro tempos, operando com óleo diesel, apresenta consumo específico de 200 g/kWh. Esse motor é acoplado diretamente ao eixo de um gerador operando a 1.800 rpm e produzindo 172 kW de potência. Considere que a massa específica do óleo diesel é 860 kg/m³ . O consumo total de óleo diesel do motor, durante a operação contínua por oito horas, é aproximadamente: 

As leis de similaridade para um ventilador envolvendo a rotação n (rpm), a vazão volumétrica Q (m³ /s), a pressão total p (Pa) e a potência Pot (W) são:

Em uma determinada aplicação, um ventilador opera na rotação n = 1.800 rpm, deslocando Q = 10.000 m³ /hora e p = 100 Pa e consumindo Pot = 3 kW. Considerando que a rotação do ventilador seja duplicada e considerando que a massa específica do fluido e as demais características da instalação permaneçam inalteradas, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A vazão do ventilador será 20.000 m³ /hora. II. A pressão total na saída será 400 Pa. III. A pressão estática na saída do ventilador permanecerá inalterada. IV. A potência de operação será 24 kW. V. A pressão dinâmica na saída do ventilador aumentará quatro vezes.

Um ventilador centrífugo é submetido a um teste no qual aspira ar da atmosfera e despeja ar de volta para a atmosfera por uma tubulação curta com diâmetro 500 mm. Durante o teste, a vazão volumétrica na saída da tubulação é 1,5 m³ /s e o ventilador consome uma potência elétrica de 95 W. Assumindo a massa específica para o ar de 1,8 kg/m³ , a eficiência desse ventilador é aproximadamente: