ID: 1035586•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
AGESAN RS•
Agente de Fiscalização•
2025

Uma caldeira industrial precisa converter 1 kg de água a 100°C em vapor d´água na mesma temperatura à pressão atmosférica (P = 1,01 x 105 N/m2). O volume da água varia de 1,0 x 10-6 m3 do líquido para 1.671,0 x 10-6 m3 de gás, sabendo-se que o calor de vaporização da água (Lv) para essa pressão é de 2,256 x 106 J/kg.

A variação da energia interna do sistema associada a esse processo é de

ID: 1034583•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
EPE•
Gás Natural•
2024

O ciclo Rankine – ou ciclo de água/vapor, processo termodinâmico usado para a geração de energia elétrica, tem quatro etapas: aquecimento, expansão, condensação e compressão.

Sobre o ciclo de água/vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

I. No aquecimento, o fluido (geralmente água) é aquecido em um trocador de calor até que ele se torne vapor; o vapor é produzido por meio de alta pressão e temperatura, utilizando uma fonte de calor, como a combustão de combustíveis fósseis ou energia nuclear.

II. Na expansão, o vapor de alta pressão gerado no aquecimento é direcionado para uma turbina, que converte a energia térmica em energia elétrica; uma turbina é conectada a um gerador que distribui a energia elétrica gerada.

III. Uma das desvantagens das usinas termelétricas que utilizam o ciclo Rankine para a geração de energia elétrica é a de emitir grandes quantidades de dióxido de carbono e outros poluentes, contribuindo para as mudanças climáticas e a poluição do ar.

Está correto o que se afirma em

ID: 1034881•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
MPU•
Perito em Engenharia Mecânica•
2025

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:

ID: 1034882•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
MPU•
Perito em Engenharia Mecânica•
2025

Em um reservatório isolado contendo água (massa de 100 kg), um batedor de potência de 500 W atua durante duas horas.
Desprezando perdas de energia e assumindo o valor de 3600 J/kg.oC para o calor específico a volume constante da água, a variação de temperatura da água será de:

ID: 1034883•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
MPU•
Perito em Engenharia Mecânica•
2025

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:

ID: 1044091•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
DATAPREV•
engenharia•
2024

Nos motores de combustão interna utilizados em projetos de otimização energética, o ciclo termodinâmico mais comum é o ciclo

ID: 1059774•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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

ID: 1034885•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
MPU•
Perito em Engenharia Mecânica•
2025

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:

ID: 1038515•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
EPE•
Analista de Pesquisa Energética Economia de Energia•
2024

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

ID: 1059770•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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,

ID: 1064150•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Metrologia Mecânica e Metrologia Física•
2024

Os termômetros de resistência elétrica, cujo funcionamento baseia-se na correlação entre variação de temperatura e de resistência elétrica, são largamente empregados na indústria.

Entre os tipos listados abaixo, assinale aquele que apresenta variação negativa de resistência conforme ocorre o aumento da temperatura a ser medida.

ID: 1059788•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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

ID: 1063579•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Projetos Mecânicos e Processos de Fabricação Mecânica•
2024

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

ID: 1059751•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Propulsão Espacial•
2024

Os principais ciclos termodinâmicos são os de Otto, Brayton e de Carnot. O ciclo de Otto representa o funcionamento de um típico motor a combustão, comum a maioria dos motores de automóveis.
O diagrama esquemático do ciclo Otto ideal consiste em quatro transformações, sendo

ID: 1059777•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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,

ID: 1034884•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
MPU•
Perito em Engenharia Mecânica•
2025

Um sistema isolado (adiabático) é constituído por dois reservatórios: o reservatório “A”, que se encontra a 227ºC, e o reservatório “B”, que se encontra a 27ºC. Quando os dois reservatórios são postos em contato, 600 kJ de calor são transferidos do reservatório de maior temperatura para o de menor temperatura.
Assumindo processos isotérmicos, a variação de entropia do reservatório mais quente foi, aproximadamente, igual a:

ID: 1059771•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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

ID: 1059773•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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,

ID: 1059778•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
INPE•
Engenheiro de Manutenção•
2024

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.

ID: 1050618•
Engenharia Mecânica•
Termodinâmica•
FGV•
TCE PA•
Engenharia Mecanica•
2024

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.
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