Questões de Concurso Sobre transferência de calor (condução, convecção e radiação) em engenharia mecânica

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Q2283506 Engenharia Mecânica

Acerca dos ciclos de geração de potência, julgue o item a seguir.  


No cálculo da eficiência de um ciclo Brayton, a eficiência térmica só depende da taxa ou razão de compressão. 

Alternativas
Q2283505 Engenharia Mecânica

Acerca dos ciclos de geração de potência, julgue o item a seguir.  


O ciclo Brayton real apresenta desvios em relação ao ciclo ideal: durante a adição de calor, há uma queda de pressão e perdas de calor são inevitáveis; além disso, o trabalho de entrada real do compressor é menor, e a saída de trabalho real da turbina é maior devido às irreversibilidades no sistema. 

Alternativas
Q2283504 Engenharia Mecânica

Acerca dos ciclos de geração de potência, julgue o item a seguir.  


No ciclo Brayton, a utilização de um regenerador aumenta a eficiência do ciclo pelo aproveitamento do calor que seria perdido pelos gases de escape, sendo aquecido o combustível antes de entrar na câmara de combustão. 

Alternativas
Q2283503 Engenharia Mecânica

Acerca dos ciclos de geração de potência, julgue o item a seguir.  


O ciclo Brayton difere do ciclo Rankine pelo fluido de trabalho: o primeiro utiliza ar, e o segundo, água.

Alternativas
Q2283502 Engenharia Mecânica

A respeito de plantas de compressão e turbinas a gás, julgue o item a seguir. 


São vantagens da utilização das turbinas a gás: a manutenção simples; a boa relação entre o espaço necessário e a potência produzida; e a possibilidade de utilização de mais de um tipo de combustível.

Alternativas
Q2283501 Engenharia Mecânica

A respeito de plantas de compressão e turbinas a gás, julgue o item a seguir. 


O gás utilizado para alimentação de turbinas pode ser transportado via gasoduto: para melhorar a eficiência do transporte, o gás é comprimido para que seja escoado para um ponto de menor pressão; antes de iniciar o trajeto, o gás é comprimido para uma pressão entre 800 kgf/cm³ e 1.000 kgf/cm³. 

Alternativas
Q2283500 Engenharia Mecânica

A respeito de plantas de compressão e turbinas a gás, julgue o item a seguir. 


O ciclo combinado aumenta a eficiência de uma turbina por meio da utilização do calor gerado pela combustão do gás para outros fins. 

Alternativas
Q2275847 Engenharia Mecânica
Tendo como base os conceitos e princípios da termodinâmica e da transferência de calor, julgue o item a seguir.

Considere-se que 18 litros de gás na temperatura de 27 °C estejam contidos em um cilindro a uma pressão de 10 atm e que, por meio de um pistão, o volume do gás seja reduzido, a temperatura aumente para 42 °C e a pressão, para 20 atm. Nesse caso, assumindo-se que o gás se comporta como um gás ideal, o volume final de gás contido no cilindro será menor que 10 litros.
Alternativas
Q2275846 Engenharia Mecânica
Tendo como base os conceitos e princípios da termodinâmica e da transferência de calor, julgue o item a seguir.

Suponha-se que um tanque esférico de aço — representado na figura a seguir — com diâmetro interno 0,5 m e 5 mm de parede e com isolamento térmico composto por duas camadas de material isolante, seja usado para armazenar nitrogênio líquido, cujo ponto de ebulição é −196 °C. Suponha-se, também, que a esfera esteja em um ambiente atmosférico cuja temperatura seja 20 °C. 


Imagem associada para resolução da questão


Com base na hipótese apresentada e considerando-se que a resistência térmica absoluta combinada da parede/isolamento/ar seja 0,6 K/W, é correto afirmar que será transferido calor ao nitrogênio líquido à taxa de 360 W.

Alternativas
Q2265437 Engenharia Mecânica
Assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de trocador de calor ilustrado abaixo. 
Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
Q2234402 Engenharia Mecânica
O transporte de calor por convecção é regido pela lei de resfriamento de Newton. Aplicando-se a análise dimensional, verifica-se que os parâmetros importantes da convecção podem ser agrupados em três números adimensionais. O número de Prandtl é a razão entre:
Alternativas
Q2224140 Engenharia Mecânica
Um tanque perfeitamente isolado contém 100 litros de água, sendo aquecido por uma resistência com potência de 1000 W durante 1h. O aumento de temperatura da água, considerando massa específica igual a 1000 kg/m3 e calor específico igual a 4000 J/kg.ºC, será de:
Alternativas
Q2224123 Engenharia Mecânica
Um tubo de parede grossa de aço possui 40 cm de diâmetro externo e espessura de 5 cm. Esse duto é coberto com uma camada de isolamento com espessura de 4 cm. Admitindo que os coeficientes de condução térmica do aço e do material isolante valem, respectivamente, 20 W/m°C e 0,2 W/m°C e que a superfície interna do duto é mantida a 287°C e a superfície externa do isolamento se encontra a 84°C, a perda de calor por metro ao longo do tubo é de: Dados:
 ln(2) = 0.7; ln(3) = 1.1; ln(5) = 1.6  π = 3
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Q2221833 Engenharia Mecânica
Determine a taxa de transferência de calor que entra na parede (x=0) e que deixa a parede (x=1 m), se a distribuição de temperatura ao longo dessa parede de 1 m é T(x) = 320 -10x-5x² [K]. A parede de concreto tem densidade 1.400 kg/m³, k = 0,7 W/mK, Cp = 4 kJ/kgK e área de 10 m².
Alternativas
Q2221831 Engenharia Mecânica
Um forno fechado cheio de corpos de prova metálicos se encontra em uma sala onde as paredes e o ar estão a uma temperatura fixa. Qual dos seguintes processos de transferência de calor NÃO contribui para o resfriamento dos corpos de prova? 
Alternativas
Q2221829 Engenharia Mecânica
Determine a temperatura da superfície de um chip quadrado de 5 mm de lado e espessura 2 mm e potência elétrica de entrada de 0,15 W. O chip está soldado, na sua face inferior, em um substrato metálico, e a face oposta está exposta à temperatura ambiente de 20°C. O coeficiente de transferência de calor por convecção é 150 W/m²K e a face inferior está isolada. 
Alternativas
Q2181715 Engenharia Mecânica
Calcule o fluxo de calor através de uma parede que possui temperaturas de 25°C em uma face e 46°C na outra face, uma espessura de 16 cm e uma condutividade térmica de 40 W/mK. 
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Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168275 Engenharia Mecânica
Uma peça metálica possui massa de 150 g. A peça é feita de aço inoxidável com calor específico 500 J/(kg.°C) e está na temperatura ambiente de 25 °C. Então, uma tocha de oxiacetileno é aplicada sobre a peça, que atinge a temperatura homogênea de 400 °C após 1,5 min. Assumindo que a transferência de calor para o ambiente seja nula, a taxa média de transferência de calor da tocha para a peça foi aproximadamente:
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168273 Engenharia Mecânica
Duas placas de aço finas com a mesma área superficial são colocadas lado a lado e expostas ao sol. Dessa forma, ambas recebem a mesma irradiação solar. A superfície exposta ao sol de uma das placas é pintada com tinta preta com emissividade de radiação 0,98. A superfície exposta ao sol da outra placa é pintada com tinta branca com emissividade de radiação 0,2. Assuma que ambas as superfícies pintadas se comportem como opacas, difusas e cinzas e estejam limpas. Em condições de regime permanente, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas. 
Alternativas
Ano: 2023 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2023 - UFSC - Engenheiro Mecânico |
Q2168269 Engenharia Mecânica
A parede lateral de um forno de tratamento térmico é plana, com área de 4 m2 e espessura de 0,2 m. A parede é feita de tijolos refratários com condutividade térmica de 0,8 W/(m.°C). A superfície interna da parede está na temperatura de 800 °C. A superfície externa troca calor por convecção com o ambiente externo a 25 °C e coeficiente de convecção médio de 100 W/(m2 .°C). Considerando que o forno opere em regime permanente, a taxa de transferência de calor através dessa parede para o ambiente externo é aproximadamente:
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Alternativas
Respostas
101: E
102: E
103: E
104: C
105: C
106: E
107: C
108: C
109: C
110: D
111: B
112: E
113: B
114: B
115: D
116: E
117: C
118: B
119: C
120: A