Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

“A _______________ envolve transferência de energia térmica dentro de um fluido, através de uma ação de “mistura”. Pode ocorrer naturalmente por diferença de densidade ou por interferência de um agente externo (ventilador, bomba, etc.).” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:

“A _________________ é um diagrama onde são representadas as propriedades termodinâmicas do ar.” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:

“A __________ é uma variável termodinâmica de posição ou de quantidade. De uma maneira geral trabalha-se com diferenças de __________. Esta diferença corresponde à quantidade de calor trocado pelo ar (mistura ar-vapor) entre duas posições.” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:

Toda vez que é introduzido (ou removido) calor num corpo, variando sua temperatura, sem contudo mudar seu estado, dizemos que o corpo recebeu (ou perdeu):

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, em uma expansão à temperatura constante de um gás ideal, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) O gás cede calor ao meio externo.

( ) A temperatura do gás se mantém constante.

( ) A quantidade de calor absorvida pelo gás é igual ao trabalho realizado por ele.

( ) A pressão do gás diminui.

( ) O trabalho é realizado sobre o gás.

A sequência está correta em

O físico alemão Clausius, em 1850, provou por uma desigualdade que, aplicando apenas a primeira lei da termodinâmica, não se podia explicar o balanço térmico dos sistemas. A segunda lei da termodinâmica estabelece uma nova propriedade que pode mostrar se o sistema está ou não em completo equilíbrio e daí indicar se a mudança de estado do sistema será ou não possível. Essa propriedade Clausius chamou de:

O estado termodinâmico de um sistema é definido por um conjunto de propriedades termodinâmicas, entre as quais a temperatura. Kelvin é a escala de temperatura termodinâmica, na qual a temperatura do ponto triplo da água é 273,16 K. Considerando essa referência, o ponto de vapor da água à pressão de 1 atm corresponde à temperatura de:

Dentre as diversas formas de classificar os trocadores de calor, pode ser destacada a classificação pelo tipo de construção. Assinale dentre os tipos de trocadores de calor abaixo, segundo a classificação mencionada, aquele que apresenta maior facilidade e custo mais baixo de fabricação.

Uma placa lisa, de 4 m^2 de área, a uma temperatura de 100 °C, é submetida a um processo de resfriamento por fluxo de água a uma temperatura média de 20 °C. O coeficiente de transferência de calor por convecção é 100 W/m^2.°C. Determine a transferência de calor da placa durante um período de 5 horas. Dados: a^b , lê-se ‘a’ elevado a ‘b’

Um reservatório cilíndrico contém um gás a pressão P1 com volume inicial V1. Um bico de Bunsen é colocado sob o reservatório aquecendo o gás e fazendo com que o êmbolo que tampa o reservatório se desloque. Admitindo-se que, durante o processo, a relação entre a pressão e o volume do gás seja tal que PV = constante, o trabalho realizado durante o processo, para um volume final V2 é

Assinale a alternativa que contém a conversão correta de unidade:

Um tubo cujo diâmetro externo mede 50 mm é mantido a 200 ºC. Recobrindo o tubo, existe um revestimento cuja espessura vale 75 mm. A temperatura do exterior do tubo é a mesma do ar circundante. Sabe-se que a potência térmica transferida para um trecho de um metro de tubo é igual a 50πW. Qual a temperatura do exterior do tubo?

Ar a 400 oC e sob pressão igual a 0,70 MPa é expandido isoentropicamente a partir de um tanque até que sua velocidade seja igual a 200 m/s. Determine a temperatura e o número de Mach para a condição de alta velocidade.

Ar sob temperatura igual a 30 ºC escoa sobre uma placa de 1,5 m² de área, mantida a 230 ºC. O coeficiente de transferência de calor vale 40 W/m² ºC. Quanto vale a transferência de calor por convecção?

Oxigênio está contido num recipiente cujo volume inicial é igual a 0,5 l. A temperatura inicial do gás é de 75 ºC e sua pressão vale 1,4 MPa. O gás é expandido adiabaticamente até que o volume do recipiente seja 4 vezes o volume incial. A temperatura final do gás e o trabalho realizado pelo gás, respectivamente, são:

Determinado volume de um gás ideal está confinado num cilindro com êmbolo móvel, a uma pressão e volume conhecidos. O gás sofre uma expansão à pressão constante até que o volume seja o dobro do inicial. Em seguida, o gás sofre um novo processo até um ponto final onde a pressão e o volume são, respectivamente, iguais ao triplo e quatro vezes os valores iniciais. Admitindo que neste último processo a pressão e o volume estão relacionados de forma linear, considere as assertivas abaixo.

I - O trabalho total realizado pelo gás é igual a cinco vezes o produto da pressão pelo volume inicial.

II - Apenas 40% do calor necessário para a primeira expansão são convertidos em trabalho, no caso em que a razão de calores específicos do gás C_p/C_v for igual a 10/6.

III - O calor necessário para a primeira expansão não pode ser calculado através da variação de entalpia entre os dois estados apenas.

IV - A temperatura do gás ao final do último processo é igual a 15 vezes sua temperatura inicial.

Estão corretas APENAS as afirmativas

Um material isolante de 0,5 cm de espessura é colocado sobre uma das superfícies de uma chapa, enquanto a outra superfície apresenta uma temperatura de 100 °C. A espessura e a condutividade térmica da chapa, respectivamente, valem 3 cm e 60 W/m °C. Supondo que a temperatura da superfície livre do isolante seja de 25 °C e que o fluxo de calor desta situação física seja de 30 kW/m², a condutividade térmica do isolante, em W/m °C, e a temperatura na interface da chapa e o isolante, em °C, respectivamente, valem

Considere as assertivas a seguir, referentes a aspectos de transferência de calor em situações de engenharia térmica.

I - Para uma parede plana submetida a um diferencial de temperatura em suas extremidades, a distribuição de temperatura unidimensional em regime permanente é sempre linear.

II - Uma possível dimensão para a resistência térmica referente a problemas envolvendo geometria cilíndrica é °C/W.

III - O método DTML (diferença de temperatura média logarítmica) é empregado na análise térmica de trocadores de calor em contra corrente e em correntes paralelas, mas não pode ser aplicado em situações envolvendo fluxo cruzado.

IV - Em problemas de convecção forçada envolvendo escoamentos de alta velocidade sobre corpos, o coeficiente de calor por convecção depende, dentre outros parâmetros, do Número de Eckert.

São corretas APENAS as afirmativas

Uma pedra de gelo sujeita à temperatura de 270 K foi descongelada pelo contato com uma massa de 20 kg de vapor saturado na temperatura de 400 K. Verificou-se que o título deste vapor foi reduzido em 5% devido à troca de calor com a massa de gelo. Considerando que a troca de calor entre dois corpos é irreversível, conclui-se que este processo é acompanhado de uma variação de entropia.