Questões de Concursos Termodinâmica

Um reservatório contém ar (massa = 125 g), a uma temperatura de 100ºC. 9000 J de energia são fornecidos ao sistema, sob a forma de calor.
Assumindo comportamento de gás ideal e calor específico a volume constante aproximado por 800 J/kg.ºC, a temperatura final do ar será:

O ciclo Carnot é um ciclo-padrão de ar, de funcionamento teórico, que permite a obtenção do máximo rendimento possível para uma máquina térmica com 2 (duas) fontes térmicas. Assinale a alternativa que corresponde aos processos que compõem esse ciclo.

Um engenheiro mecânico deve avaliar a perda de calor por radiação de uma máquina que opera em um ambiente cuja temperatura é de 27 °C. Na condição inicial de operação, o engenheiro infere que a temperatura na superfície da máquina é de 57 °C. Perguntou-se, então, a ele se as perdas de calor por radiação aumentariam significativamente caso a temperatura em sua superfície aumentasse para 67 °C com uma mudança das condições de trabalho da máquina.
O engenheiro respondeu corretamente que a condição modificada leva a um aumento da taxa de radiação, em relação à condição original, de aproximadamente:

Em projetos de sistemas de aquecimento e de resfriamento, o projetista deve fazer o levantamento da carga térmica para especificação do equipamento.
Com relação a esta etapa do projeto, analise os itens a seguir:

I. A carga térmica depende das cargas advindas do interior e exterior do recinto, excetuando a gerada pelo próprio equipamento de climatização.
II. A quantidade de calor latente e sensível que deve ser retirada no resfriamento e adicionada no aquecimento, é o valor da carga térmica.
III. Um erro bastante comum no cálculo da carga térmica é basear-se apenas na área em m², desprezando efeitos de outras fontes de calor relevantes.

Está correto o que se afirma em

A entalpia específica do ar úmido é definida como:

Determine a condutividade térmica de um determinado material, sabendo-se que o fluxo de calor através de uma placa composta por esse material, com 1 cm de espessura e submetida a uma diferença de temperatura de 20 °C entre suas superfícies, é de 400 W/m² .

O ciclo de ar padrão utilizado para representar o funcionamento de motores de combustão interna do tipo Otto é caracterizado por processos:

Um engenheiro estuda o processo de resfriamento de um fluido, assumido como uma substância pura, em um trocador de calor. Sabe-se que a substância possui uma temperatura de ebulição de 100 °C a uma pressão de 1 atm. Nesse estudo, o engenheiro elabora as afirmativas a seguir.

I. Mantendo a temperatura de 100°C e elevando-se a pressão, o fluido passa ao estado líquido.
II. Mantendo-se a pressão e aumentando a temperatura, o fluido passa ao estado gasoso.
III. As fases sólida, líquida e gasosa não podem coexistir.

Está correto apenas o que se afirma em:

Na avaliação de políticas de eficiência energética, o uso de indicadores de eficiência energética permite maior assertividade na seleção das ações que serão implantadas.
Sobre o conceito e os indicadores de eficiência energética, analise as afirmativas a seguir.

I. A intensidade energética é um indicador técnico-econômico que relaciona energia e produto interno bruto (PIB).

II. Os indicadores de consumo por produção física do setor, planta ou unidade demandam menor número de dados e são mais simples de serem obtidos.

III. O indicador intensidade energética é calculado pela razão entre a oferta interna de energias renováveis e o Produto Interno Bruto (PIB) em determinado período, tendo a vantagem de ser pouco influenciado pela estrutura econômica do país.


Está correto o que se afirma em

Vários processos na indústria usam caldeiras para geração de vapor a pressão e temperatura elevadas. Com relação aos componentes e funções da caldeira, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Adiciona-se água apenas uma vez na caldeira e sua reposição só é feita quando toda a massa colocada inicialmente for transformada em vapor.
( ) Caldeiras podem operar com os gases da combustão passando por dentro ou por fora da tubulação, e a água por fora ou por dentro, respectivamente.
( ) Os gases usados para vaporização da água podem ser reaproveitados de outros setores da produção, como em refinarias de petróleo.

As afirmativas são, respectivamente,

Com relação às caldeiras de vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

I. Caldeiras aquatubulares são capazes de gerar vapor superaquecido, enquanto as flamotubulares não.
II. Caldeiras flamotubulares suportam maior demanda de vapor que as aquatubulares por terem uma região armazenadora (“pulmão”) de vapor maior.
III. Somente caldeiras flamotubulares conseguem trabalhar mais facilmente com diferentes tipos de combustíveis (inclusive sólidos).
IV. Nas caldeiras aquatubulares há necessidade de circulação da água, que pode se dar de forma natural, assistida ou forçada.

As afirmativas são, respectivamente,

Como em um volume de controle fechado não há alteração do número de mols de um determinado gás, as transformações sofridas por um gás ideal serão dependentes de pressão, volume do recipiente e de sua temperatura. Considere um caso em que, a partir de uma dada condição inicial, a pressão do gás seja duplicada e o volume do recipiente aumentado em 50%.
Nessas condições, em relação aos valores iniciais, a temperatura do gás

Durante a preparação do satélite para lançamento e voo, um dos testes ambientais normalmente aplicados é o teste termovácuo realizado dentro de uma câmara térmica.
A respeito das funções do teste termovácuo para satélites artificiais, analise as afirmativas a seguir.
I. Verificar se o satélite é capaz de suportar os limites extremos de temperatura em um ambiente de alto vácuo.
II. Verificar se o subsistema de controle térmico do satélite mantém os equipamentos embarcados dentro das suas faixas de temperatura de operação.
III. Verificar a resistência mecânica da estrutura primária do satélite devido a ação das cargas térmicas.
IV. Fornecer dados experimentais para a calibração dos modelos matemáticos utilizados para prever a distribuição de temperatura do satélite em todo o seu ciclo de vida.
Está correto o que se afirma em

O processo de geração de calor em ciclos termodinâmicos está intimamente ligado ao fluido empregado. Dois exemplos notáveis são o ciclo Rankine, usado para geração de vapor, e o ciclo Brayton, aplicado para turbinas a gás. Uma das características pertinentes a ambos é a presença de gases provenientes de combustão, os quais providenciam o calor necessário para os ciclos.
Com relação às características desses dois ciclos termodinâmicos, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa.

( ) No ciclo Rankine o fluido de trabalho não se mistura com os gases da combustão e também não sofre mudança de estado.
( ) No ciclo Brayton os gases usados na turbina são resultado da combustão entre o ar admitido no compressor e o combustível.
( ) Em ambos os ciclos o uso do calor proveniente da combustão é em parte usado na geração de trabalho na turbina, e este trabalho usado para o cálculo do rendimento do ciclo.

As afirmativas são, respectivamente,

Foi adquirido um sistema de vácuo que, de acordo com o fabricante, tem uma velocidade de bombeamento S = 100L/s na saída da bomba. No entanto, da saída da bomba até a entrada da câmara de vácuo, foi necessário utilizar um tubo de 10cm de diâmetro interno e 124 cm de comprimento. A condutância de um tubo longo é dada por C = 12,4 D³/L (C em l/s, D é o diâmetro em cm e L o comprimento em cm, fluxo molecular).
Assinale a opção que indica a velocidade efetiva Sef. (velocidade na boca da câmara) nessa situação.

O uso de vapor superaquecido provoca aumento da temperatura média na qual o calor é fornecido, o que resulta em aumento de rendimento do ciclo.

Em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor operando com fluido R-1 34a, qual dos seguintes fatores não afeta diretamente o coeficiente de performance (COP)?

A primeira concepção de caldeira a vapor data de antes da revolução industrial, mas com a necessidade de uma substituição gradual do carvão mineral, ela passou por transformações e seu modelo conhecido como caldeira de convecção deu início à indústria de geração de vapor.
Nesse processo, o armazenamento de calor sob alta pressão e temperatura ocorre por meio da

O calor pode ser transmitido de várias maneiras. Relacione as três formas de transferência de calor listadas a seguir, com suas respectivas descrições.

1. Condução
2. Convecção
3. Radiação

( ) transferência da energia emitida por uma matéria sob forma de ondas eletromagnéticas.
( ) transferência de energia através das interações entre as partículas.
( ) transferência de energia tanto por difusão como por movimento global do fluido.


Assinale a opção que indica a relação correta, na ordem apresentada.