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,

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 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 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.

Antes de ser colocado em operação, um sistema de propulsão de foguetes precisa passar por uma rigorosa série de testes, de modo a garantir seu desempenho, segurança e confiabilidade.
Acerca dos princípios destes testes, analise os itens seguir:

I. Entre os principais testes de sistemas de propulsão de foguetes se situam os testes de fabricação, testes de voo, testes de componentes, testes estáticos e testes estáticos em veículos.
II. Para manter o vácuo da câmara de testes de propulsão em grandes altitudes emprega-se o fluxo de saída de gases do próprio bocal do foguete.
III. Testes de voo são conduzidos antes de qualquer outro teste para determinar imediatamente a viabilidade do design do sistema de propulsão.

Está correto o que se afirma em

O ciclo refrigeração de compressão de vapor surge a partir de alterações no ciclo de Carnot reverso. Para torná-lo possível, essas alterações são: a vaporização completa do fluido refrigerante antes de sua entrada no compressor e a substituição da turbina por um dispositivo de estrangulamento, como uma válvula de expansão ou um tubo capilar. Assim, o ciclo é composto de quatro processos ideais. Nesse contexto, assinale a alternativa em que a descrição de um dos processos NÃO está corretamente apresentada.

O referido processo ocorre sob pressão constante, portanto, o calor trocado equivale à variação da entalpia.

Na termodinâmica pode-se fazer uma distinção entre uma “variáveis de estado”, no sentido mais primário, e “funções de estado”, cujos valores dependem dessas variáveis de estado primárias.

Segundo essa distinção, assinale a opção que indica duas variáveis de estado.

Um forno industrial possui uma parede de 20cm de espessura, e temperaturas interna e externa de 1800 e 1200 graus Kelvin, respectivamente.
Sabendo-se, ao longo de duas horas, perdeu-se uma quantidade de 9,6kWh de calor por condução para cada metro quadrado dessa parede, a condutividade térmica do material da parede, em W/(m.K), vale

Considere um setup de testes, instrumentado para medir diversos canais de temperaturas em diversos pontos de um equipamento sob teste, instalado dentro de uma câmara de simulação espacial. Durante os testes, a câmara estará em alto vácuo e a temperatura de suas paredes será mantida por volta de -196ºC.
Nesse caso, os arquitetos térmicos, que acompanham os testes, deverão estar atentos às trocas de calor

Com base na primeira lei da termodinâmica, é correto afirmar que

Os fenômenos de transferência de calor podem ser divididos em três grupos: condução, convecção e radiação. Para estes grupos, tanto as condições de contorno quanto a modelagem dos casos são diferentes para cada fenômeno.
Um exemplo desses fenômenos pode ser encontrado

Quanto maior for o grau de superaquecimento do vapor, mais o ciclo de Rankine se aproxima do ciclo de Carnot, o que melhora o rendimento.

Em um sistema de ar condicionado, o refrigerante passa por um ciclo de compressão e expansão. Considerando a eficiência energética do sistema, qual é a principal consequência de um aumento na pressão de descarga no compressor, sem alteração na temperatura do ambiente?

A primeira lei da termodinâmica relaciona a energia interna com o calor trocado pelo fluido e o trabalho sobre ele executado. Sobre essa lei, analise os itens a seguir.

I. Pode ser utilizada para explicar o princípio de funcionamento de uma máquina perpétua.
II. Mostra que a variação da energia interna deve ser convertida integralmente em calor ou trabalho.
III. Pode ser utilizada para demonstrar que a entropia de um sistema não tende a zero quando a temperatura absoluta tende para zero.

Está correto o que se afirma em

Em um ciclo termodinâmico ideal conhecido como ciclo Carnot, o sistema transfere energia sob a forma de calor de uma fonte para outra. No processo, parte desta energia é convertida em trabalho.
O ciclo de Carnot é composto de dois pares de transformações

O vapor superaquecido dispensa o uso de condensador. O rendimento aumenta devido ao aumento da temperatura média na qual o calor é rejeitado.

Determinada pesquisa sobre aquecimento das massas geotérmicas do país confirmou a necessidade de utilizar um calorímetro com uma capacidade térmica 6 cal/°C. Para a sua aferição, utilizou-se 80 g de água (calor específico = 1 cal/g°C) a 20° C. Colocando um bloco de metal como padrão de capacidade térmica 60 cal/°C a 100° C no interior desse calorímetro, observa-se que a temperatura final em equilíbrio térmico foi de 50° C. Podemos afirmar que a quantidade de calor cedida ao meio ambiente é:

Os ciclos termodinâmicos usados na concepção de caldeiras, motores, sistemas de aquecimento e refrigeração sempre possuem uma diferença entre o ciclo ideal e o real. Essa diferença é causada geralmente por irreversibilidades que o sistema real possui e o ideal não. Por esse motivo, o valor do rendimento máximo do ciclo real é sempre menor do que o do ciclo ideal a ele atrelado.
Essas irreversibilidades estão relacionadas à