Questões de Concurso Para perito criminal - engenharia mecânica

Com base nos conceitos da termodinâmica clássica aplicados a compressores alternativos, motores de combustão interna e turbinas a gás, julgue o seguinte item.

A eficiência térmica do ciclo Brayton das turbinas a gás que operem entre dois níveis de temperatura fixos será tanto maior quanto maior for a razão entre as pressões da substância de trabalho antes e depois do processo de compressão do ciclo.

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue o item subsecutivo.

A eficiência de uma aleta é definida como a razão entre a taxa de transferência de calor através de uma superfície com área igual à da base da aleta e a taxa de transferência de calor real através dessa aleta.

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue o item subsecutivo.

Um pequeno corpo encontra-se à temperatura T e está armazenado em um grande recinto isotérmico cuja temperatura também é T, de maneira que esse recinto pode ser considerado uma cavidade negra. Nessas condições, a absortividade hemisférica e a emissividade hemisférica do corpo serão iguais.

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue o item subsecutivo.

Se a temperatura média aritmética for usada em lugar da temperatura média logarítmica para calcular a taxa de transferência de calor de um trocador de calor do tipo casca e tubo, o resultado obtido superestimará o valor real.

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue o item subsecutivo.

Supondo que um escoamento laminar ocorra nas vizinhanças imediatas de uma placa plana cuja temperatura seja mantida constante e superior à temperatura do escoamento não perturbado, que, nessas condições, se formem camadas-limites hidrodinâmica e térmica e sabendo que o número de Prandtl do fluido é igual a 1,0 × 10^-3 , é correto afirmar que a camada-limite térmica é mais espessa que a camada-limite hidrodinâmica.

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue o item subsecutivo.

A resistência térmica de uma camada isolante cilíndrica que reveste uma tubulação cresce linearmente com a razão entre os raios externo e interno da camada.

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.

Se o estado inicial da água for o ponto crítico, então, conhecendo-se a temperatura ao final do processo, será possível determinar todas as outras propriedades termodinâmicas da substância de trabalho.

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.

O trabalho elétrico por unidade de massa realizado pelo aquecedor é dado pela variação da energia interna específica sofrida pela água durante o processo.

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.

Como não há transferência de calor através das fronteiras do sistema, se o processo for quasi-estático, então a variação de entropia da água será nula.

Cada próximo item apresenta uma situação hipotética, seguida de uma assertiva que deve ser julgada com base nos conceitos de hidrodinâmica.

Uma bomba fornece uma potência P para a água que escoa com vazão Q, através de uma tubulação horizontal reta, feita de aço inoxidável, de diâmetro D e comprimento L.

Nessa situação, assumindo que o número de Reynolds seja igual a 1,0 × 10⁷ e que a potência da bomba e o diâmetro da tubulação sejam mantidos constantes, mas o comprimento da tubulação seja duplicado, então a vazão se manterá a mesma.

Cada próximo item apresenta uma situação hipotética, seguida de uma assertiva que deve ser julgada com base nos conceitos de hidrodinâmica.

Uma esfera de diâmetro D e massa m sedimenta-se em um fluido de massa específica D e viscosidade dinâmica µ. Sabe-se que a aceleração da gravidade é g e que, para o estudo da velocidade terminal – U_T – dessa esfera, é conveniente reduzir o número de parâmetros do problema ao menor possível, por meio de uma análise dimensional.

Nessa situação, se forem consideradas apenas as variáveis citadas, o número de parâmetros do problema pode ser reduzido a três grupos adimensionais.

Cada próximo item apresenta uma situação hipotética, seguida de uma assertiva que deve ser julgada com base nos conceitos de hidrodinâmica.

Um escoamento permanente e incompressível atravessa um bocal convergente cuja área da seção de entrada é o dobro da área da seção de saída. O escoamento pode ser considerado uniforme em cada seção do bocal, que se encontra na horizontal.

Nessa situação, considerando que a velocidade da entrada seja igual a U e que a massa específica do fluido seja igual a ρ, então a diferença de pressão entre a entrada e a saída do bocal será igual a 3/2ρU² .

Considere que água escoe através de um dispositivo de distribuição como ilustrado na figura acima, em que D₀ e U₀, D₁ e U₁, D₂ e U₂ são os diâmetros da tubulação e velocidades do fluido na seção de entrada e nas duas seções de saída, respectivamente. O escoamento é incompressível, permanente e plenamente desenvolvido em todos os pontos. Tendo em vista que, nessa situação, o perfil de velocidade pode ser considerado uniforme em qualquer seção da tubulação, julgue o item a seguir.

Uma partícula fluida que se desloque na linha de centro do bocal de entrada do escoamento experimentará aceleração nula ao longo de todo o percurso até a saída do bocal, desde que o escoamento seja permanente.

Considere que água escoe através de um dispositivo de distribuição como ilustrado na figura acima, em que D₀ e U₀, D₁ e U₁, D₂ e U₂ são os diâmetros da tubulação e velocidades do fluido na seção de entrada e nas duas seções de saída, respectivamente. O escoamento é incompressível, permanente e plenamente desenvolvido em todos os pontos. Tendo em vista que, nessa situação, o perfil de velocidade pode ser considerado uniforme em qualquer seção da tubulação, julgue o item a seguir.

Se, em determinada condição de operação, as vazões nas seções de saída forem idênticas e U₁ + U₂ = 2 U₀, então a força resultante que o fluido exercerá sobre o dispositivo será nula, independentemente da relação entre os diâmetros da tubulação.

Considere que água escoe através de um dispositivo de distribuição como ilustrado na figura acima, em que D₀ e U₀, D₁ e U₁, D₂ e U₂ são os diâmetros da tubulação e velocidades do fluido na seção de entrada e nas duas seções de saída, respectivamente. O escoamento é incompressível, permanente e plenamente desenvolvido em todos os pontos. Tendo em vista que, nessa situação, o perfil de velocidade pode ser considerado uniforme em qualquer seção da tubulação, julgue o item a seguir.

Se e   então

Considerando um fluido que gire ao redor de eixo vertical que passe pelo ponto O, com velocidade angular constante Ω, desenvolvendo um movimento de corpo rígido solidário ao recipiente cilíndrico que o contém, como ilustra a figura acima, julgue o item subsecutivo, relativo a essa situação e aos princípios gerais da estática dos fluidos.

A superfície livre do fluido é uma calota esférica.

Considerando um fluido que gire ao redor de eixo vertical que passe pelo ponto O, com velocidade angular constante Ω, desenvolvendo um movimento de corpo rígido solidário ao recipiente cilíndrico que o contém, como ilustra a figura acima, julgue o item subsecutivo, relativo a essa situação e aos princípios gerais da estática dos fluidos.

Para que um corpo sólido qualquer não afunde no fluido contido no referido recipiente, é necessário apenas que seu peso seja igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo objeto.

Considerando um fluido que gire ao redor de eixo vertical que passe pelo ponto O, com velocidade angular constante Ω, desenvolvendo um movimento de corpo rígido solidário ao recipiente cilíndrico que o contém, como ilustra a figura acima, julgue o item subsecutivo, relativo a essa situação e aos princípios gerais da estática dos fluidos.

A pressão é máxima no ponto O.

A respeito de critérios de escoamento para materiais dúcteis, julgue o item subsequente.

De acordo com a teoria da tensão cisalhante, o escoamento começa quando a tensão cisalhante máxima, no ponto de escoamento, for maior que o limite de resistência em um ensaio de tração simples.

A flambagem pode ser definida como o deslocamento lateral, relativamente grande e súbito, de uma coluna, em decorrência de um pequeno aumento na carga compressiva nela existente. A respeito desse assunto, julgue o próximo item.

Em uma coluna longa, isto é, com alto índice de esbeltez, a flambagem ocorre elasticamente a uma tensão não superior ao limite de proporcionalidade do material.