Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica

Um ciclo padrão de ar diesel tem uma relação de compressão de 20. A cada ciclo, são transferidos 2.000 kJ/kg ao fluido de trabalho. A temperatura e a pressão no início do processo de compressão são de 15 ^o C e 0,1 Mpa, respectivamente.

Qual é o rendimento térmico desse ciclo se o trabalho líquido no ciclo é de 1.250 kJ/kg?

A menor temperatura na qual o vapor desprendido pelo óleo, em presença do ar, inflama-se momentaneamente ao entrar em contato com uma chama, formando uma espécie de flash, é classificada como

Uma barra uniforme de comprimento L, disposta horizontalmente, conduz calor de uma temperatura mais alta T₂ para uma temperatura mais baixa T₁ , sendo T₂ a temperatura da extremidade esquerda da barra, em x = 0, e T₁ a temperatura da extremidade direita, em x = L. As superfícies laterais da barra estão isoladas, de forma que sua temperatura varia apenas em função de x.

Na Figura acima, o perfil que representa o regime estacionário de temperatura, após um tempo suficientemente longo é o indicado por

Com base na calorimetria, pode-se medir o calor específico de uma substância. Para tal, deve-se elevar a temperatura dessa substância, colocá-la em um calorímetro contendo água com massa m_a e temperatura T_a conhecidas e depois medir a temperatura da combinação após o equilíbrio.

Aplicando-se o princípio da conservação de energia, e considerando-se que m_x é a massa da substância, c_x é seu calor específico, T_x é sua temperatura inicial, c_a é o calor específico da água e T é a temperatura de equilíbrio final, tem-se para determinar o calor específico da substância c_x a expressão

Em um ciclo de geração de potência, o fluido de trabalho é bombeado de uma pressão baixa para uma pressão alta por uma bomba, acionada externamente. Já pressurizado, esse fluido entra em uma caldeira, onde é aquecido à pressão constante até se tornar vapor superaquecido. Em seguida, expande-se através de uma turbina, produzindo trabalho. Esse vapor entra, então, em um condensador, onde é resfriado até a condição de líquido saturado, retornando à bomba.

A descrição acima corresponde ao ciclo de