Prova Imparh 2007 ... (II)

MSPC - Informações Técnicas

Testando conhecimentos

Questões 21 a 40

(Topo pág | Fim pág)

21. Sobre as perdas de carga em encanamentos, pode-se afirmar que:

a) no caso da água, as perdas geram um retardo no fluido, implicando um acúmulo do mesmo ao longo do encanamento.

b) na equação de Darcy-Weisbach, as perdas são diretamente proporcionais ao quadrado da velocidade do escoamento.

c) em escoamentos turbulentos, as perdas não dependem do número de Reynolds.

d) em escoamentos laminares, as perdas não dependem do número de Reynolds.

22. Em relação às regras de semelhança em bombas hidráulicas, assinale o item verdadeiro, assumindo que o rendimento permanece constante.

a) Dobrando-se o número de rotações, dobra-se a altura de carga.
b) Dobrando-se o número de rotações, dobra-se a vazão.
c) Dobrando-se o número de rotações, triplica-se a potência consumida.
d) Nenhuma das alternativas anteriores está correta.

23. Uma turbina a vapor opera em regime permanente e recebe um fluxo de 1 kg/s de vapor de água saturado a uma pressão de 30 bar, produzindo 304,2 kW de potência. Determine o título do vapor na saída da turbina para uma pressão de escape de 1 bar. Dados:

Pressão         Entalpia da Água             Entalpia da Água
                Líquido Saturado             Vapor Saturado

1 bar           500,00 kJ/kg                 2700,0 kJ/kg
30 bar          1008,4 kJ/kg                 2804,2 kJ/kg

a) 0 %.
b) 90,91%.
c) 99,99 %.
d) 100 %.

24. Um motor elétrico conectado a uma tensão de 200 V consome uma corrente elétrica de 100 A durante sua operação em regime permanente, entregando uma potência de eixo de 18 kW. Considerando-se o motor um sistema fechado e negligenciando-se os efeitos de variações de energia cinética e potencial, pode-se afirmar que:

a) o motor possui uma eficiência de primeira lei de 94,0 %.
b) o motor recebe calor do meio a uma taxa de 2 kW.
c) o motor é um equipamento adiabático.
d) o motor rejeita calor para o meio a uma taxa de 2 kW.

25. Um coletor solar, uma bomba rotativa e um trocador de calor ar/óleo são utilizados em condições de regime permanente para o aquecimento de um ambiente, de acordo com o esquema mostrado na figura abaixo. O óleo térmico com uma densidade de 500 kg/m3 e um calor especifico de 1 kJ/kg.K circulam no sistema a um fluxo mássico de 0,5 kg/s. As perdas de carga e a transferência de calor nas tubulações que unem os equipamentos são negligenciáveis, assim como as variações de energia cinética e potencial. No ponto indicado pelo número 1, o óleo se encontra a uma temperatura de 40ºC e a uma pressão de 200 kPa , enquanto, no ponto indicado pelo número 2, o óleo se encontra a uma temperatura de 90ºC e a uma pressão de 200 kPa. A bomba rotativa pode ser modelada como um dispositivo adiabático e reversível, experimentando uma variação de pressão de 100 kPa entre a sua entrada e a sua saída. Nessas condições, determine a taxa de absorção de calor no coletor solar.

a) 50,0 kW.
b) − 50,1 kW.
c) 25,2 kW.
d) 24,9 kW.

26. Um tanque rígido se encontra em um ambiente a 300 K e contém, inicialmente, 5 kg de um gás ideal a 300 K e 10 bar. Então uma válvula é aberta e o tanque é esvaziado lentamente, por meio de um processo isotérmico. Determine a massa de gás contida no tanque no instante em que a sua pressão for igual a 5 bar.

a) 2,5 kg.
b) 5,0 kg.
c) 3,0 kg.
d) 1,0 kg.

27. Um motor diesel opera com uma temperatura da carcaça de 70ºC em um ambiente a 25º C, recebendo 10 kg/h de combustível, rejeitando 38 kW de calor para o meio e gerando 41 kW de potência. Com relação ao volume de controle adotado, que foi posicionado sobre a carcaça do motor, e ao ambiente externo correspondente a esse volume de controle, é correto afirmar que:

a) as irreversibilidades decorrentes da formação de uma camada-limite térmica no ar que circunda o motor constituem irreversibilidades internas ao volume de controle adotado.

b)não há irreversibilidades na camada-limite térmica formada pelo ar que circunda o motor.

c) não há irreversibilidades no processo de combustão do óleo diesel.

d) o atrito das peças do motor e os gradientes de temperatura presentes em seu fluido de trabalho dão origem às irreversibilidades internas ao sistema adotado.

28. Uma caixa de câmbio que opera em regime permanente recebe 100 kW de potência e transfere apenas 90 kW em sua saída, devido a perdas por irreversibilidade e atrito. A caixa de câmbio é resfriada em sua superfície externa, transferindo calor por convecção para o ambiente. Considerando o coeficiente médio de transferência de calor por convecção entre a caixa e o ambiente h = 0,2 kW/m2.K, a área externa da caixa A = 1m2 e a temperatura do ambiente que circula a caixa T0 = 300 K, determine a temperatura TS alcançada pela superfície externa da caixa de câmbio.

a) 250 K.
b) 370 K.
c) 350 K.
d) 230 K.

29. Oito componentes eletrônicos cuja capacidade individual de geração de calor é de 40w são montados sobre uma chapa dissipadora resfriada por convecção forçada. A resistência térmica de contato entre cada componente e o dissipador é de 3,2 K/W, e os componentes podem operar de maneira segura a uma temperatura de no máximo 200ºC. O coeficiente médio de transferência de calor por convecção entre a chapa e o ambiente é dado por h = 100 W/m2.K, e o ambiente se encontra a 40ºC. Desconsiderando-se os efeitos da condução térmica no interior dos componentes eletrônicos e da chapa dissipadora, determine o valor mínimo de área da chapa para a operação segura dos componentes eletrônicos.

a) 1000,00 cm2.
b) 300,00 cm2.
c) 200 cm2.
d) 100 cm2.

30. Para configurações particulares de escoamentos em transferência de calor por convecção, os números adimensionais de Reynolds, Prandtl e Nusselt podem ser relacionados por meio de expressões do tipo abaixo discriminado.

Os valores das constantes C, n e m costumam ser calibrados a partir de dados experimentais. Com respeito à equação acima e aos números adimensionais que ela relaciona, não é correto afirmar que:

a) o número de Reynolds representa a razão entre as forças inerciais e as forças viscosas envolvidas em um escoamento.

b) o número de Nusselt representa o gradiente de temperatura adimensional na interface sólido-fluído.

c) o número de Prandtl representa a razão entre as difusividades do momento e a difusividade térmica do fluído.

d) ao se aumentar a difusividade térmica de um fluído, mantendo-se a sua viscosidade inalterada, provoca-se uma elevação do número de Prandtl desse fluído.

31. Um trocador de calor do tipo casco-tubo é empregado para condensar o fluido de trabalho de uma usina termoelétrica. O fluído de trabalho da usina é água, que entra no trocador de calor como vapor saturado a uma pressão de 50 kPa, saindo como líquido saturado a 50kPa. Para realizar essa operação de condensação, pretende-se desviar água proveniente de um rio, a qual, após trocar calor com o fluído de trabalho da usina deve ser devolvida com um aquecimento inferior a 2°C. Determine a vazão de água a ser desviada do rio para a operação da usina termoelétrica em regime permanente e com um fluxo de fluído de trabalho de 0,836 kg/s no condensador.

Pressão    Entalpia da Água     Entalpia da Água 
           Líquido Saturado     Vapor Saturado

50 kPa     340,00 kJ/kg         2640,0 kJ/kg

a) 290 l/s.
b) 230 l/s.
c) 200 l/s.
d) 30 l/s.

32. No sistema massa mola abaixo, determine a freqüência natural de vibração.

a) ((k₁+k₂)/m)^1/2.
b) (k₁/m)^1/2.
c) (k₂/m)^1/2.
d) Todas as opções anteriores são falsas.

33. Considere um sistema linear massa-amortecedor - mola de um grau de liberdade excitado por uma força F; em seguida, assinale a assertiva correrta.

a) A força de amortecimento é inversamente proporcional a velocidade linear.

b) A sua resposta dependerá do tipo de excitação e do amortecimento presente.

c) Se a força de excitação for igual a zero, tem-se que o amortecimento não influencia o deslocamento da massa.

d) Todas as opções anteriores são falsas.

34. A excitação harmônica em sistemas mecânicos é geralmente produzida pelo desequilíbrio de máquinas rotativas. Marque a opção verdadeira.

a) O desbalanceamento em máquinas rotativas é uma fonte de excitação vibratória.

b) Os esforços produzidos pelo desbalanceamento não são transmitidos à base da máquina.

c) A intensidade da força desbalanceadora é proporcional ao quadrado da aceleração angular.

d) O desbalanceamento estático ocorre quando as massas desbalanceadas estão em planos diferentes.

35. Ao ser submetida a uma carga de tração, uma barra de seção uniforme reta se alonga. Esse alongamento é denominado de deformação. A respeito desse assunto, assinale a opção verdadeira.

a) A deformação é a relação matemática entre o alongamento total da barra e a sua área.

b) A deformação angular é a alteração sofrida num ângulo reto de um elemento de tensão submetido a cisalhamento puro.

c) Um material elástico sempre obedece à lei de Hooke, mas um material que obedece à lei de Hooke nem sempre é elástico.

d) O coeficiente de Poisson não se aplica à compressão.

36. A fadiga em elementos de máquinas é causada por carregamentos dinâmicos. A respeito da falha por fadiga, é falso afirmar que:

a) os carregamentos do tipo completamente alternado, repetido e flutuantes podem causar fadiga.

b) se podem relacionar os dados de resistência à tração dos materiais metálicos dúcteis com a resistência à fadiga.

c) não existem meios de se determinar a ocorrência da falha por fadiga, pois ela é repentina.

d) alguns materiais metálicos apresentam uma vida infinita imunes à fadiga.

37. Um parafuso tem a seguinte especificação M12 x 1,75. Aponte a afirmativa correta.

a) É um parafuso do sistema métrico com um passo de 12 mm.
b) É um parafuso do sistema métrico com um diâmetro nominal de 1,75 mm.
c) É um parafuso do sistema métrico com um passo de 1,75 mm.
d) Todas as opções estão falsas.

38. As molas são usadas em máquinas para exercer forças, proporcionar flexibilidade e, ainda, armazenar energia. Marque a opção verdadeira.

a) As molas helicoidais de tração podem ser usadas como molas de extensão, caso o diâmetro do arame seja o mesmo.
b) As tensões de cisalhamento no arame das molas são diretamente proporcionais ao diâmetro do arame.
c) A constante elástica de uma mola é diretamente proporcional ao número de espiras.
d) São tipos de mola: Belleville, de tração, de torção e de compressão.

39. Para a transmissão de movimento de rotação e de torque entre eixos rotativos, são utilizadas engrenagens. A esse respeito, marque a opção verdadeira.

a) O módulo de uma engrenagem é o mesmo que passo diametral (diametral pitch).

b) Em um trem de engrenagens teórico, o torque é constante, independente do número de dentes das engrenagens.

c) Em um trem de engrenagens teórico, a potência mecânica não é constante, independentemente do número de dentes das engrenagens.

d) O projeto de dentes de engrenagens é baseado nas tensões de flexão e no desgaste sofridos pelos dentes.

40. Os elementos flexíveis são utilizados para transmitir potência através de distâncias relativamente longas. Marque a opção falsa.

a) Os cabos com enrolamento diagonal ou cruzado são mais resistentes ao desgaste por abrasão do que os com enrolamento Lang.

b) São tipos de elementos flexíveis: correias, cabos e correntes.

c) Ao transmitir potência usando uma correia, a força no ramo tenso depende do ângulo de abraçamento.

d) As correntes para transmissão padronizadas pela ANSI podem ter fileiras simples, duplas, triplas e quádruplas.

Respostas

(Topo pág | Fim pág)

21 B	22 B	23 B	24 D	25 D	26 A	27 D	28 C	29 A	30 D

31 B	32 D	33 B	34 A	35 B	36 C	37 C 	38 D	39 D	40 A

Topo | Página anterior | Próxima página | Última revisão ou atualização: Dez/2007