Um aquecedor de água apresenta área superficial igual a 4,5 m² e está coberto...

Um aquecedor de água apresenta área superficial igual a 4,5 m² e está coberto com uma camada de isolante térmico. As temperaturas interna e externa são 63 e 18°C, respectivamente. Sabendo que o mat...

Q1133214 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Motores • 2025

Um aquecedor de água apresenta área superficial igual a 4,5 m² e está coberto com uma camada de isolante térmico. As temperaturas interna e externa são 63 e 18°C, respectivamente. Sabendo que o material isolante tem condutividade térmica igual a 0,065 W/m.K, determine a espessura da camada isolante para que a transferência de calor do aquecedor seja igual a 230 W e assinale a opção correta.

a) 33 mm
b) 45 mm
c) 57 mm
d) 64 mm
e) 72 mm

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Questões sobre Termodinâmica

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Q1135799 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Praça da Marinha • 2025
Um cilindro para armazenamento de gás apresenta diâmetro de 0,3 m e comprimento de 1,5 m. O cilindro é evacuado e depois carregado, isotermicamente, a 27 °C com CO₂. Determine a pressão final do processo de enchimento, sabendo que se deseja armazenar 3,5 kg de gás no cilindro e assinale a opção correta. Considere que o CO₂ se comporta como gás perfeito.
Dados:
R CO₂ = 0,18892 kJ/kg.K
π = 3,14
- a) 1.115,0 kPa
- b) 1.476,5 kPa
- c) 1.625,3 kРа
- d) 1.871,8 kPa
- e) 2.050,0 kPa
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2

Q1135797 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Praça da Marinha • 2025
Assinale a opção INCORRETA sobre as características em que um motor de ignição por centelha de ciclo aberto se afasta do ciclo padrão a ar teórico.
- a) Os calores específicos dos gases reais diminuem com o aumento de temperatura.
- b) Existe uma transferência de calor significativa entre os gases e as paredes do cilindro.
- c) Existem irreversibilidades associadas aos gradientes de pressão e temperatura.
- d) O processo de combustão substitui o processo de transferência de calor à alta temperatura e a combustão pode ser incompleta.
- e) Existem perdas de carga do escoamento nas válvulas nos processos de alimentação e descarga.
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3

Q1135793 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Praça da Marinha • 2025
Assinale a opção que descreve os processos observados em um ciclo teórico padrão a ar Otto.
- a) Compressão isoentrópica; aumento de temperatura a volume constante; expansão isoentrópica e rejeição de calor a volume constante.
- b) Compressão isobárica; aumento de temperatura a volume constante; expansão isobárica e rejeição de calor a volume constante.
- c) Compressão isotérmica; aumento de temperatura a pressão constante; expansão isotérmica e rejeição de calor a pressão constante.
- d) Expansão isobárica; rejeição de calor a pressão constante; compressão isobárica e aumento de temperatura a pressão constante.
- e) Expansão isotérmica; rejeição de calor a volume constante; compressão isotérmica e aumento de temperatura a volume constante.
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4

Q1135792 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Praça da Marinha • 2025
No ciclo padrão ar-diesel que procura representar o ciclo real do motor Diesel, o fornecimento do calor da fonte quente é imaginado isobárico em virtude:
- a) da autoignição do combustível.
- b) da injeção progressiva do combustível.
- c) da nebulização do combustível.
- d) das propriedades químicas do combustível.
- e) dos maiores volumes de injeção do combustível.
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5

Q1134678 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • MARINHA • Máquinas • 2026
Em um sistema de refrigeração por compressão de vapor, as taxas de transferência de calor no evaporador e no condensador são, respectivamente, 12 MJ/h e 18 MJ/h. Assinale a opção correspondente ao coeficiente de desempenho desse sistema de refrigeração.
- a) 0,33
- b) 0,5
- c) 1,5
- d) 2
- e) 3
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Q1134674 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • MARINHA • Máquinas • 2026
Num conjunto cilindro-pistão, nitrogênio é comprimido reversivelmente de 200 кPа е 50°C até 600 kPa. Sabe-se que a relação P.V^1,2 = k, onde k é constante, é válida durante todo o processo de compressão, sendo P e V a pressão absoluta e o volume do nitrogênio, respectivamente. Dessa forma, considerando o nitrogênio como gás ideal, qual será, aproximadamente, o trabalho, por quilograma, necessário para realizar essa compressão?

Dados: R_nitrogênio=0,3 kJ/kg.K; e 3^1/6= 1,2.
- a) -8,9 kJ/kg
- b) -96,9 kJ/kg
- c) -29,0 kJ/kg
- d) 8,9 kJ/kg
- e) 96,9 kJ/kg
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7

Q1133211 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Motores • 2025
Considere um gás contido em um conjunto cilindro-êmbolo a uma pressão de 350 kPa. O volume inicial do gás é 0,02 m³. O gás é então aquecido, a pressão constante, deslocando o êmbolo até o volume final de 0,8 m³. O trabalho realizado pelo gás é de:
- a) 212 kJ
- b) 273 kJ
- c) 305 kJ
- d) 346 kJ
- e) 420 kJ
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8

Q1133155 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • Marinha • CAP • Mecânica • 2025
Em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor, qual o componente responsável por transformar o refrigerante de líquido de alta pressão em uma mistura de líquido e vapor de baixa pressão?
- a) Compressor.
- b) Condensador.
- c) Evaporador.
- d) Válvula de expansão.
- e) Reservatório de líquido.
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9

Q1118178 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • FUNRIO • INSS • Engenharia Mecânica
Um motor térmico, operando segundo o ciclo de Carnot, recebe calor à temperatura de 600 K e rejeita calor à temperatura de 200 K. Considerando que o calor recebido da fonte quente é 1800 J, determine o trabalho realizado pelo motor.
- a) 2400 J.
- b) 3600 J.
- c) 5400 J.
- d) 600 J.
- e) 1200 J.
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10

Q1104435 • Engenharia Mecânica • Termodinâmica • INSTITUTO AOCP • Prefeitura de Joinville SC • Engenheiro Mecânico • 2025
A fachada leste de um prédio de determinada prefeitura (painel metálico vertical, área A = 1,0 m²) está a 34 °C em uma manhã com ar externo a 30 °C e brisa leve (~2–3 m/s). Considerando coeficiente convectivo típico h = 15 W/m²·K para superfície vertical com brisa leve e a lei de resfriamento de Newton, assinale a alternativa que apresenta a taxa de calor removida por convecção e uma medida simples para aumentá-la.
- a) qconv = 15.1.(34−30) = 60 W; aumentar a velocidade do ar na fachada (ex.: ventilação cruzada), elevando h.
- b) qconv = 15.1.(34−30) = 60 W; reduzir a velocidade do ar na fachada, pois h diminui e a troca aumenta.
- c) qconv = 15.1.(34−30) = 60 W; pintar a fachada com tinta escura, pois aumenta h.
- d) qconv = 15.1.(34−30) = 120 W; instalar aletas, pois diminui a área efetiva de troca e reduz a remoção
- e) qconv = 15.1.(34−30) = 30 W; convecção, pois não depende de ΔT entre superfície e ar.
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