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Engenharia Mecânica ·

Termodinâmica 2

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ENGENHARIA MECÂNICA 5º PERÍODO TERMODINÂMICA APLICADA ENGMEC S4 M14 20232 INSTRUÇÕES DE PROVA LEIA ATENTAMENTE 1 O cartão resposta será entregue após 25 minutos do início da avaliação Verifique seus dados e confira se está correto conforme seu agendamento Horário campuspolo e sala 2 Ao receber o cartão resposta leia com atenção as Orientações Gerais para o preenchimento correto do gabarito 3 Confira se sua avaliação contém 10 questões A avaliação terá um valor total de 600 pontos sendo 060 pontos para cada questão 4 Leia atentamente todas as questões antes de começar a resolver a prova A interpretação é parte integrante da avaliação 5 Use caneta esferográfica de tinta preta ou azul para marcar corretamente as questões no Cartão de Respostas Cartões preenchidos a lápis não terão direito a reclamações futuras 6 Rasuras no preenchimento do cartão resposta anulará a questão 7 Calculadoras são permitidas com exceção as calculadoras gráficas 8 Não é permitido o uso de aparelhos celulares ou dispositivos similares 9 Após entrada na sala de aplicação de provas todos os materiais didáticos deverão ser guardados A prova é sem consulta e individual 10 Você terá no máximo 2 horas para responder às questões 11 A permanência mínima em sala de provas é de 25 minutos A Tolerância de atrasos será de 25 minutos todavia o acadêmico que chegar atrasado terá o mesmo tempo de realização de prova estabelecido em cronograma 12 Quando terminar entregue ao aplicador o Caderno de Provas e o Cartão de Respostas Não é permitido levar o caderno de provas todos os documentos deverão permecer em seu polo UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 1 Alunoa UELTON AGUIAR SILVA RA 9657721 Data 21062023 0800 Localização BLOCO SALA 1 QUESTÃO 1 060 ponto Qual a umidade absoluta w do ar a 30ºC e 60 de umidade relativa Considere a pressão atmosférica 1013 kPa A pressão do vapor de água no ar saturado à 30ºC é de 4241 kPa Utilize a seguinte equação Confira a sua resposta na carta psicrométrica A 272 gv kga B 201 gv kga C 313 gv kga D 16 gv kga E 319 gv kga QUESTÃO 2 060 ponto Para um ciclo padrão a ar Diesel a razão de compressão é de 20 e o calor transferido para o ar por ciclo é igual a 1800 kJkg Considerando novamente que o ar está a 15ºC e 01 MPa no início da compressão determine o rendimento do ciclo sem considerar o calor específico constante A B C D E QUESTÃO 3 060 ponto Uma bomba de calor real utiliza o R134a como refrigerante O condensador opera a 50ºC e o evaporador a 0ºC Sendo a vazão mássica 008 kgs e eficiência isentrópica do compressor de 70 qual o rendimento de segunda lei desta bomba de calor As propriedades são dadas na tabela abaixo A B C D E QUESTÃO 4 060 ponto A razão de compressão num ciclo padrão a ar do tipo Otto é de 10 No início do curso de compressão a pressão é igual a 01 MPa e a temperatura 15ºC Sabendo que a transferência de calor para o ar por ciclo é igual a 1800 kJkg determine o rendimento do ciclo primeiramente considerando o calor específico constante e posteriormente sem considerar o calor específico constante A UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 2 TERMODINÂMICA APLICADA B C D E QUESTÃO 5 060 ponto Ar entra no compressor de um ciclo Brayton a 01 MPa e 290 K com uma vazão volumétrica de 5 m3s A razão de pressão é 18 Na entrada da turbina o fluido de trabalho está a 1500 K Determine o rendimento de primeira lei considerando que os processos de compressão e expansão possuem rendimento isentrópico de 70 e 80 respectivamente A B C D E QUESTÃO 6 060 ponto Em um processo de resfriamento e desumidificação ar úmido a uma vazão mássica de 10 kgas entra na serpentina de resfriamento a TBS 26ºC e TBU 18ºC sendo condicionado a uma TBS 13ºC e TBU 10ºC Qual o fator de calor sensível FCS da serpentina A FCS 074 B FCS 032 C FCS 062 D FCS 041 E FCS 055 QUESTÃO 7 060 ponto A passagem de ar úmido por uma roda entálpica resulta em um processo de desumidificação Em um processo industrial ar entra a TBS 20ºC e umidade relativa de 80 em contato com uma roda entálpica Na saída o ar é condicionado a uma umidade absoluta 5 gvkga Utilizando a carta psicrométrica encontre a TBS e TBU do ar na saída da roda entálpica A TBS 30ºC TBU 153ºC B TBS 7ºC TBU 55ºC C TBS 20ºC TBU 115ºC D TBS 232ºC TBU 128ºC E TBS 37ºC TBU 179ºC QUESTÃO 8 060 ponto Dado o ciclo de potência da figura abaixo qual o rendimento máximo deste ciclo UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 3 A B C D E QUESTÃO 9 060 ponto Em ciclo de potência vapor sai da caldeira a 16 MPa e 625ºC e é condensado a 10 kPa Sendo a vazão mássica de 180000 kgh Determine o rendimento de segunda lei sendo a temperatura da fonte quente 2339ºC e da fria 458ºC considerando o ciclo real em que os processos de expansão na turbina e de bombeamento tem rendimentos isentrópicos de 70 Para ajudar na resolução complete a tabela abaixo A B C D E QUESTÃO 10 060 ponto Em ciclo de potência vapor sai da caldeira a 16 MPa e 625ºC e é condensado a 10 kPa Sendo a vazão mássica de 180000 kgh Determine o rendimento de segunda lei sendo a temperatura da fonte quente 2339ºC e da fria 458ºC considerando o ciclo ideal Para ajudar na resolução complete a tabela abaixo UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 4 A B C D E UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 5 UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 1 Alunoa UELTON AGUIAR SILVA RA 9657721 Data 21062023 0800 Localização BLOCO SALA 1 ENGENHARIA MECÂNICA 5º PERÍODO TERMODINÂMICA APLICADA ENGMEC S4 M14 20232 INSTRUÇÕES DE PROVA LEIA ATENTAMENTE 1 O cartão resposta será entregue após 25 minutos do início da avaliação Verifique seus dados e confira seestá correto conforme seu agendamento Horário campuspolo e sala 2 Ao receber o cartão resposta leia com atenção as Orientações Gerais para o preenchimento correto dogabarito 3 Confira se sua avaliação contém 10 questões A avaliação terá um valor total de 600 pontos sendo 060 pontos para cada questão 4 Leia atentamente todas as questões antes de começar a resolver a prova A interpretação é parte integranteda avaliação 5 Use caneta esferográfica de tinta preta ou azul para marcar corretamente as questões no Cartão deRespostas Cartões preenchidos a lápis não terão direito a reclamações futuras 6 Rasuras no preenchimento do cartão resposta anulará a questão7 Calculadoras são permitidas com exceção as calculadoras gráficas 8 Não é permitido o uso de aparelhos celulares ou dispositivos similares 9 Após entrada na sala de aplicação de provas todos os materiais didáticos deverão ser guardados A prova ésem consulta e individual 10 Você terá no máximo 2 horas para responder às questões 11 A permanência mínima em sala de provas é de 25 minutos A Tolerância de atrasos será de 25 minutostodavia o acadêmico que chegar atrasado terá o mesmo tempo de realização de prova estabelecido em cronograma 12 Quando terminar entregue ao aplicador o Caderno de Provas e o Cartão de Respostas Não é permitidolevar o caderno de provas todos os documentos deverão permecer em seu polo QUESTÃO 1 060 ponto Qual a umidade absoluta w do ar a 30ºC e 60 de umidade relativa Considere a pressão atmosférica 1013 kPa A pressão do vapor de água no ar saturado à 30ºC é de 4241 kPa Utilize a seguinte equação Confira a sua resposta na carta psicrométrica A 272 gv kga B 201 gv kga C 313 gv kga D 16 gv kga E 319 gv kga Resposta Letra A TERMODINÂMICA APLICADA UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 2 QUESTÃO 2 060 ponto Para um ciclo padrão a ar Diesel a razão de compressão é de 20 e o calor transferido para o ar por ciclo é igual a 1800 kJkg Considerando novamente que o ar está a 15ºC e 01 MPa no início da compressão determine o rendimento do ciclo sem considerar o calor específico constante A B C D E Resposta Letra B QUESTÃO 3 060 ponto Uma bomba de calor real utiliza o R134a como refrigerante O condensador opera a 50ºC e o evaporador a 0ºC Sendo a vazão mássica 008 kgs e eficiência isentrópica do compressor de 70 qual o rendimento de segunda lei desta bomba de calor As propriedades são dadas na tabela abaixo A B C D E Resposta Letra E QUESTÃO 4 060 ponto A razão de compressão num ciclo padrão a ar do tipo Otto é de 10 No início do curso de compressão a pressão é igual a 01 MPa e a temperatura 15ºC Sabendo que a transferência de calor UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 3 para o ar por ciclo é igual a 1800 kJkg determine o rendimento do ciclo primeiramente considerando o calor específico constante e posteriormente sem considerar o calor específico constante A B C D E Resposta Letra C QUESTÃO 5 060 ponto Ar entra no compressor de um ciclo Brayton a 01 MPa e 290 K com uma vazão volumétrica de 5 m3s A razão de pressão é 18 Na entrada da turbina o fluido de trabalho está a 1500 K Determine o rendimento de primeira lei considerando que os processos de compressão e expansão possuem rendimento isentrópico de 70 e 80 respectivamente A B C D E Resposta Letra A QUESTÃO 6 060 ponto Em um processo de resfriamento e desumidificação ar úmido a uma vazão mássica de 10 kgas entra na serpentina de resfriamento a TBS 26ºC e TBU 18ºC sendo condicionado a uma TBS 13ºC e TBU 10ºC Qual o fator de calor sensível FCS da serpentina A FCS 074 B FCS 032 C FCS 062 D FCS 041 E FCS 055 Resposta Letra C QUESTÃO 7 060 ponto A passagem de ar úmido por uma roda entálpica resulta em um processo de desumidificação Em um processo industrial ar entra a TBS 20ºC e umidade relativa de 80 em contato com uma roda entálpica Na saída o ar é condicionado a uma umidade absoluta 5 gvkga Utilizando a carta psicrométrica encontre a TBS e TBU do ar na saída da roda entálpica UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 4 A TBS 30ºC TBU 153ºC B TBS 7ºC TBU 55ºC C TBS 20ºC TBU 115ºC D TBS 232ºC TBU 128ºC E TBS 37ºC TBU 179ºC Resposta Letra E QUESTÃO 8 060 ponto Dado o ciclo de potência da figura abaixo qual o rendimento máximo deste ciclo A B C D E Resposta Letra A QUESTÃO 9 060 ponto Em ciclo de potência vapor sai da caldeira a 16 MPa e 625ºC e é condensado a 10 kPa Sendo a vazão mássica de 180000 kgh Determine o rendimento de segunda lei sendo a temperatura da fonte quente 2339ºC e da fria 458ºC considerando o ciclo real em que os processos de expansão na turbina e de bombeamento tem rendimentos isentrópicos de 70 Para ajudar na resolução complete a tabela abaixo UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGA LTDA Todos os direitos reservados Controle de versão Avaliação v1 Cartão objetiva v1 5 A B C D E Resposta Letra C QUESTÃO 10 060 ponto Em ciclo de potência vapor sai da caldeira a 16 MPa e 625ºC e é condensado a 10 kPa Sendo a vazão mássica de 180000 kgh Determine o rendimento de segunda lei sendo a temperatura da fonte quente 2339ºC e da fria 458ºC considerando o ciclo ideal Para ajudar na resolução complete a tabela abaixo A B C D E Resposta Letra A