Questões de Concurso Sobre termodinâmica em engenharia mecânica

O recipiente abaixo está repleto com um líquido que tem seu peso avaliado em 540 Kg. Considerando a aceleração gravidade da terra (no nível do mar / na latitude 45º), com precisão de um dígito após a vírgula, seu peso específco relativo vale o descrito na alternativa: Dado: _γH2O = 10.000 N/m³ .

Água quente escoa num tubo feito com plástico de engenharia (K = 25 W/mK) com raio interno 2,0 cm e espessura 5 mm. O tubo é recoberto externamente por um isolante K = 0,50 W/mK com espessura 25 mm de modo que a temperatura externa do isolante não ultrapasse 30 °C. A temperatura do meio ambiente é 20 °C. Dado h_água = 80 W/m²K; h_ext = 20 W/m²K. A taxa de transferência de calor por unidade de comprimento perdida para o meio externo é

Sobre Termodinâmica, considere as seguintes afirmações:

I. Entropia é a soma da energia interna com o produto da pressão pelo volume.

II. Para qualquer sistema que opere em um ciclo termodinâmico, é impossível transferir energia na forma de trabalho para a sua vizinhança trocando calor com um único reservatório térmico.

III. Em um ciclo padrão a ar Otto, a compressão e a expansão são tratadas como processos isentrópicos.

Está correto o que se afirma APENAS em  

O estudo e o entendimento da radiação térmica, exluindo-se as considerações relacionadas com a natureza específica do material, é muito importante para as medições de temperatura por meio do uso de temômetros lasers. Neste caso é conveniente considerar a existência de um corpo ideal, o assim denominado de CORPO NEGRO, o qual pode ser definido como:

O processo de troca de calor entre dois fluidos que estão a diferentes temperaturas e se encontram separados por uma parede sólida, ocorre em muitas aplicações de engenharia. Em relação às fases do fluido circulante, os trocadores de calor dividem-se em trocadores de calor monofásicos, onde não há mudança de fase no fluido a ser refrigerado ou aquecido, e os multifásicos, onde há mudança de estado físico do fluido. A alternativa que apresenta um tipo de trocador monofásico seguido de outro multifásico, respectivamente, é:

A Lei de Fourier é a expressão que define uma importante propriedade dos materiais, a condutividade térmica. Em geral, a condutividade térmica de um sólido é maior do que a de um líquido, que, por sua vez, é maior que a de um gás. Isso se deve por quê:

Quanto às propriedades termodinâmicas dos fluídos, assinale a alternativa correta quanto ao ponto crítico de um fluído.

Um engenheiro é solicitado para avaliar a viabilidade de substituição dos chuveiros elétricos de um hospital, por chuveiros que utilizam como fonte de aquecimento o vapor da caldeira do hospital. Sabe-se que existem 150 chuveiros, o consumo médio mensal atual de energia e água devido a esses chuveiros é de 1500 kWh e 1500m³, respectivamente, e a diferença de temperatura necessária no aquecimento é 20°C. Qual é a demanda de calor da caldeira e qual é a economia de energia elétrica obtida em um ano? Considere o consumo de água distribuído igualmente ao longo de 30 dias. Dados: densidade e calor específico da água de 1000 kg/m³ e 4,2 kJ/kg °C, respectivamente. Custo da eletricidade: 0,7 R$/kWh.

Qual é a temperatura mínima, aproximadamente, a que o ar de um balão deve ser aquecido para possibilitar a decolagem, considerando a geometria do balão como uma esfera de 10 metros de diâmetro, a carga total do balão 300 kg, o ar como gás ideal, e os dados da tabela a seguir.

Um tubo de parede grossa de aço inoxidável, com 10 cm de diâmetro interno e com espessura de 5 cm, é revestido com uma camada de material isolante com espessura igual a 2 cm. Se a temperatura da parede interna do tubo é mantida a 400ºC e a superfície externa do isolamento a 200°C, a perda de calor por metro de comprimento do tubo, considerando que o coeficiente de condução térmica do aço é igual a 20W/m°C e o do material isolante é igual a 0,1W/m°C, vale, aproximadamente, Dados de apoio: ln(2) ≈ 0.7; ln(3) ≈ 1.1; ln(4) ≈ 1.4; ln(10) ≈ 2.3; π ≈ 3 

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

Quando estudamos os fenômenos de transferência de calor, o fluxo de energia que resulta do processo de transferência de calor por condução em um sólido é proporcional à diferença de temperatura à qual está submetido e à área transversal por onde o calor é transmitido, e inversamente proporcional ao comprimento percorrido, como pode ser verificado pela equação abaixo.

No Sistema Internacional de unidades (SI) a condutividade térmica [k] é expressa em:

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

Aquela lei da termodinâmica que tem seu enunciado definido como: “quando dois corpos têm igualdade de temperatura com um terceiro corpo, eles terão igualdade de temperatura entre si”, é conhecida como:

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

A propriedade termodinâmica que indica a quantidade de energia presente num corpo é conhecida como:

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

Os escoamentos de gases podem ser considerados incompressíveis, desde que a velocidade máxima do escoamento seja baixa, ou seja:

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:

Em um sistema, quando um gás realiza um processo reversível no qual há transferência de calor, o processo normalmente ocorre de tal forma que a curva log P versus log V é representado em uma linha reta. Para tal processo “PVn= constante” este processo é chamado de:

Combustão é a reação química do oxigênio com materiais combustíveis em cujo processo se apresenta luz e uma rápida produção de calor. A diferença entre a reação química de oxidação clássica (corrosão) e a de combustão, é a velocidade com que esta última ocorre, independentemente da quantidade de calor liberado. Portanto, quando uma reação química de combustão é dita estequiométrica podemos afirmar:

Considerando a Segunda Lei da Termodinâmica e os seguintes processos:

I. Transferência de calor através de uma diferença finita de temperatura.

II. Reação química espontânea.

III. Fluxo de corrente elétrica através de uma resistência.

IV. Deformação inelástica.

São exemplos de processos irreversíveis:

Considere uma parede de espessura 20cm e condutividade térmica de 2 W/m.K. A parede separa o ar de uma sala a 25ºC do ar externo a –15ºC. O coeficiente de convecção do ar interno é de 10 W/m².K, e o do externo 100 W/m².K. Desprezando os efeitos de radiação, a perda de calor através da parede por unidade de área é:

Para descrever a troca de calor pela radiação, o conceito de corpo negro é utilizado como referência. Sobre o corpo negro, considere as afirmações:

I. Um corpo negro absorve toda a radiação incidente em função do comprimento de onda.

II. Para uma temperatura e comprimento de onda dados, nenhuma superfície pode emitir mais energia do que um corpo negro.

III. O corpo negro é um emissor difuso.

IV. Nenhuma superfície tem precisamente as propriedades do corpo negro.

Estão corretas:

Uma máquina térmica recebe 100 MW de energia por transferência de calor e rejeita calor a uma taxa de 33 MW para uma fonte fria. A eficiência da máquina térmica é: