Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre termodinâmica em engenharia mecânica

Uma chapa de aço com 200 mm de espessura separa dois meios com temperaturas de 800 K e 400 K. Sabendo que a chapa possui largura de 1000 mm e altura de 500 mm e a condutividade térmica do aço é igual a 50 W/mK, a taxa de calor perdida através dessa chapa é de:

Um trocador de calor é formado por dois dutos concêntricos e tem configuração contracorrente. Nesse trocador, um fluido A é utilizado para resfriar um fluido B. Algumas propriedades térmicas desses fluidos são apresentadas na tabela a seguir.


Sabe-se que a vazão mássica do fluido A é de 0,4 kg/s, enquanto a vazão do fluido B através da região anular do trocador é de 0,1 kg/s. Além disso, o fluido B entra a 90 °C e sai a 60 °C, enquanto o fluido A entra a 20 °C.

Desse modo, a temperatura de saída do fluido A é de:

O mecanismo de transferência de calor que se dá pelo movimento de um fluido devido às forças de empuxo no seu interior é denominado:

A distribuição de temperatura ao longo da espessura h de uma chapa grossa exposta a uma fonte de geração de calor uniforme ao longo de uma das suas superfícies é dada pela expressão:

T(x) = 5°C + 10°C ∙ exp [( x/h )²], 0 ≤ x≤ h
Dados: exp(1) = 2,7; exp(2)=7,4; exp(3) = 20,1.
A chapa possui espessura de 100 mm e área total exposta à fonte de 1 m².

Sabendo-se que o coeficiente de condutividade térmica do material da chapa é de 30 W/mK, a taxa de transferência de calor que deixa a chapa é de:

Os processos descritos a seguir são realizados em uma máquina térmica operando segundo o ciclo de Rankine ideal.

Processo 1: Rejeição de calor à pressão constante
Processo 2: Aquecimento à pressão constante
Processo 3: Compressão adiabática reversível (isentrópica)
Processo 4: Expansão adiabática reversível (isentrópica)

A opção que ordena corretamente a sequência de processos, do primeiro ao último, é: