Questões de Concurso

Para iniciar um projeto que envolve processos termodinâmicos, o engenheiro deve estimar os parâmetros iniciais, levando em consideração os ciclos termodinâmicos ideais. Para tanto, em um dado projeto, tomou-se como ponto de partida uma máquina ideal de Carnot. Imagina-se que esta máquina deva operar entre 27 ºC e 100 ºC e que cada ciclo dure um quarto de segundo e realize um trabalho de 2 kJ. Os valores aproximados da eficiência e da quantidade de calor extraída da fonte quente em cada ciclo são, respectivamente:

O vapor com massa igual a 7 kg contido em um conjunto cilindro-pistão passa por uma expansão de um estado A, com energia interna específica de 3020,5 kJ/kg, para um estado B, com 2970,35 kJ/kg de energia interna. Sabendo que existem duas fontes de energias externas que transferem, de forma constante, 60 kJ de energia em forma de calor e 12,5 kJ de energia em forma de agitação, para o sistema, o valor do trabalho total, em kJ, realizado pelo pistão durante o processo AB é:

Levando em consideração a máquina de Stirling ideal, pode-se afirmar que ela:

Uma bomba centrífuga é usada para bombear água. A vazão de bombeamento é de 10 L/s. O fluido entra axialmente no rotor da bomba com uma velocidade constante. As especificações que um engenheiro tem da bomba são: diâmetro de entrada no rotor: 3 cm; diâmetro de saída do rotor: 10 cm; velocidade do rotor: 3000 rpm; velocidade de escoamento na saída do rotor 3 m/s. Considerando a densidade da água 1g/cm³ , o torque no eixo do rotor, em N.m, é:

Um líquido de densidade relativa igual a 1,5 escoa em um duto circular de diâmetro de 0,5 m, a pressão manométrica é 230 kPa, a velocidade é 5 m/s. Esses dados foram determinados a uma altura de 20 m do solo. Considerando o atrito nulo, a massa específica da água igual a 1 g/cm³ , a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , a pressão manométrica numa seção no nível do solo, na qual o diâmetro do duto é 0,25 m, é, em kPa: