Aol1 Máquinas Tértmicas 2022 2 Ab

Pergunta 1 O ar comprimido é um fluido de trabalho muito empregado em sistemas de automação e controle, uma vez que possui baixa densidade, não é inflamável e tem baixo custo. Os compressores são máquinas térmicas muito empregadas nas indústrias e na área médica. Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s) sobre a atuação dos compressores. I. ( ) Diminuem a temperatura do ar, acarretando na diminuição do seu volume específico. II. ( ) Incrementam a temperatura do ar, mantendo a sua densidade levemente aumentada. III. ( ) Diminuem a temperatura do ar, mantendo inalterado o seu volume específico. IV. ( ) Aumentam a temperatura do ar e, por consequência, diminuem seu volume específico. V. ( ) Aumentam o volume específico, independentemente da temperatura. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta A F, V, F, V, F. Resposta correta Pergunta 2 Na propulsão de navios a vapor, utiliza-se o ciclo Rankine, no qual o fluido de trabalho é a água nas fases líquida e gasosa (vapor). Esse tipo de propulsão surgiu na metade do século XIX, quando se conseguiu desenvolver materiais resistentes a altas temperaturas, o que coincidiu com o desenvolvimento de processos de fabricação como o uso de soldagem de metais na fusão por rebites. Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir sobre sua caracterização: I. Opera com uma fonte quente (na caldeira) e uma fonte fria (no condensador). II. Opera com bombas, para introduzir água no interior da caldeira, e opera com turbina, onde se produz trabalho. III. No condensador, realiza-se calor de vapor até atingir a fase sólida (gelo). IV. Pode-se admitir entrada de umidade no interior da turbina. V. Os problemas identificados de corrosão nesse tipo de instalação são muito pequenos ou deletérios, porque a instalação encontra-se totalmente isolada da umidade. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta A I e II. Resposta correta Pergunta 3 Máquinas térmicas operam com diversos tipos de fluidos, como água, óleo diesel, etanol, querosene, para mencionar os mais relevantes. Na tabela a seguir, listam-se os poderes caloríficos associados: Fluido de trabalho Poder calorífico (kcal/kg) Água 0 Etanol 5.500 Gasolina 9.600 Querosene 8.300 Óleo diesel 10.200 Os valores da tabela são médios, e uma caloria (cal) equivale a 4,18 J. Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir: I. As máquinas térmicas que operam com água necessitam de maior quantidade de equipamentos para as fontes quente e fria. II. Para o mesmo nível de potência, as máquinas térmicas com etanol precisam da menor quantidade de combustível. III. Para 1,0 kg de gasolina, gera-se uma energia próxima a 10.000 J. IV. Para uma massa igual a 4 kg, o óleo diesel gera maior quantidade de energia. V. As substâncias citadas, após avaliação técnica, são desaconselhadas para emprego em sistemas aeronáuticos. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta A I e IV. Resposta correta Pergunta 4 O volume específico é uma propriedade térmica que serve de referência para o estudo de processos em máquinas térmicas. Considere uma substância que ocupa um volume de 3,5 m³ e que sua massa é de 14 kg. De acordo com as informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as assertões a seguir e a relação proposta entre elas. I. O volume específico dessa substância é de 0,25 m³/kg. Porque: II. O volume específico resulta da divisão da massa pelo volume indicados ou, em números, temos 14 kg/3,5 m³, o que perfaz 4 kg/m³. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta A A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Resposta correta Pergunta 5 Em operações industriais, são comuns avaliações técnicas do trabalho a ser realizado, uma vez que há aspectos econômicos e de segurança industrial associados. Em uma avaliação técnica, por questões de custo ambiental, um determinado trabalho associado à operação de usinagem de peças não deve ser maior que 50 kJ, e o deslocamento a ser feito deve ser da ordem de 100 m. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as assertões a seguir e a relação proposta entre elas. I. A massa do material considerado deve ser de aproximadamente 50 kg. Porque: II. Esta massa é o resultado da divisão entre o trabalho e a distância apontada, considerando a aceleração da gravidade como 9,81 m/s². A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta A As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta Crédito total dado Pergunta 6 Trocadores de calor são empregados em diversos sistemas, seja para aquecer ou resfriar ambientes ou equipamentos, utilizando fluidos de trabalho (água, amônia, gases industriais, por exemplo), bons condutores de calor, que resistem às interações com os meios, para aumentar a vida útil dos próprios trocadores de calor. Isso faz parte das boas práticas de engenharia. Um exemplo disso são os radiadores de automóveis no resfriamento dos motores. Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) Os trocadores de calor são máquinas térmicas, porque alteram as temperaturas de entrada e saída do fluido de trabalho. II. ( ) Os trocadores de calor são máquinas térmicas, porque operam por meio do balanço energético dos fluidos de trabalho. III. ( ) Analisando-se radiadores de automóveis, concluímos que não realizam trabalho com o fluido refrigerante (i.e. água com salmoura), auxiliando apenas para que o motor opere dentro da faixa de temperatura especificada. IV. ( ) Apesar de trabalharem com fontes quentes e frias, os trocadores de calor não são máquinas térmicas porque não realizam trabalho com os fluidos que operam. Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: Ocultar opções de resposta A F, F, V, V. Resposta correta Pergunta 7 Na Segunda Guerra Mundial, os aviões usavam motores a combustão do ciclo Otto, consumindo gasolina em sua grande maioria. Tratava-se de uma das consequências do desenvolvimento da indústria automobilística, em que os motores do ciclo Diesel exibiam um nível de vibração que não podia ser aceito na indústria aeronáutica. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a atuação dos compressores, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) A compressão é desnecessária, porque o combustível possui alto poder calorífico. II. ( ) Precisa de compressão, havendo combustão com o êmbolo no ponto morto inferior. III. ( ) Precisa de compressão, havendo combustão em qualquer posição do êmbolo. IV. ( ) No ponto morto superior, inicia-se a combustão, ocasionando uma centelha elétrica. V. ( ) No ponto morto inferior, obtém-se maior volume dentro do cilindro, contendo a mistura de ar e combustível. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta A F, F, F, V, V. Resposta correta Pergunta 8 Existem diversos tipos de máquinas térmicas com potências de gama, assim como em outras estruturas de grande porte, as plataformas de petróleo, e as estações de geração de energia e as usinas nucleares. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) Compressores podem ser acionados por motores elétricos ou de combustão interna. II. ( ) Turbinas a gás operam com ciclos termodinâmicos do tipo Brayton. III. ( ) Motores Stirling são aqueles nos quais a fonte quente se situa dentro do cilindro. IV. ( ) O ciclo Rankine associa-se a motores de combustão interna, como os automóveis. V. ( ) O ciclo Diesel baseia-se na combustão provocada pelo aumento de pressão na mistura do combustível e por ação de uma centelha elétrica. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta A V, V, F, F, F. Resposta correta Pergunta 9 Em motores de combustão interna, o processamento do combustível produz torque no eixo na medida que alteramos a sua rotação. Isso é possível porque há cilindros que operam de forma sincronizada e acoplados ao mesmo eixo. A curva do gráfico a seguir apresenta o comportamento do torque (Nm) em função da rotação (rpm) para aplicações industriais, considerando a conversão (rpm x 0,105 = rad/s): Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir: I. Para a rotação de 4.000 rpm, a potência é maior que 92 kW. II. Para a rotação de 1.000 rpm, a potência é menor que 5 kW. III. Para a rotação de 2.000 rpm, a potência é maior que 50 kW. IV. A potência é de 90 kW quando a rotação é igual a 6.000 rpm. V. A potência é de 90 kW quando a rotação é igual a 5.000 rpm. Está correto apenas o que se afirma em: A I e V. Resposta correta Pergunta correta 1/1 Pergunta 10 "Conforme aprende-se em Mecânica, a expressão vetorial do trabalho mecânico é o produto escalar entre uma Força e um deslocamento. Esse conceito pode ser constatado em sistemas de grande porte, como guindastes portuários, assim como na agricultura, por meio de tratores e arados." Fonte: FAIRES, V.; SIMMANG, C. Termodinâmica. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Kogan, 1983. p. 31. Em determinada montagem eletromecânica, deve-se elevar um compressor de massa igual a 200 kg, do térreo até o segundo andar, onde cada andar possui uma altura próxima de 3 metros. Esse levantamento será feito por um guindaste. Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir: I. O trabalho a ser feito será de tipo trabalho de deslocamento de uma massa ao longo de uma distância. II. Pode-se realizar algum trabalho, desde que haja trocadores de calor envolvidos, com trocas próximas de 2.000 J. III. O trabalho a ser realizado será de 12.000 J. IV. O valor do trabalho a ser feito aproxima-se de 6.000 J ou 6 kJ. V. O trabalho a ser feito pelo guindaste deverá ser menor que 10 kJ. Está correto apenas o que se afirma em: A I e III. Resposta correta 1/1