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ID 31332 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 2024

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

A 0,8.
B 1,6.
C 2,4.
D 3,2.
E 4,8.
ID 31331 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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.

A 1 – 3 – 2.
B 2 – 1 – 3.
C 2 – 3 – 1.
D 3 – 1 – 2.
E 3 – 2 – 1.
ID 30843 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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

A duas isobáricas e duas isotérmicas.
B duas isovolumétricas, uma isotérmica e uma isobárica.
C duas isovolumétricas e duas isobáricas.
D duas isocóricas, uma isentrópica e uma isobárica.
E duas isocóricas e duas adiabáticas.
ID 30830 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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,

A V – F – V.
B F – V – V.
C V – V – V.
D F – V – F.
E F – F – F.
ID 30829 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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

A queima de combustível.
B variação da energia potencial da água.
C transformação de vapor em gás.
D vaporização da água.
E relação entre a temperatura da fonte quente e da fria.
ID 30828 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 2024

O ciclo de Carnot para a refrigeração integra os ciclos ainda usados hoje para remover calor de um meio. Com relação a esse ciclo, analise os itens a seguir:

I. Apresenta o maior COP quando comparado a outros ciclos, mesmo com irreversibilidades, contanto que opere entre as mesmas temperaturas.

II. Ciclos reversíveis que trabalhem entre as mesmas temperaturas podem apresentar diferentes valores de COP.

III. Conta com duas fases, a de líquido e vapor, sendo que a troca de calor para mudança de fases é usada para refrigeração. Está correto o que se afirma em

A I, apenas.
B II, apenas.
C III, apenas.
D I e III, apenas.
E II e III, apenas.
ID 30827 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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,

A V – F – V.
B V – V – V.
C F – V – V.
D F – V – F.
E F – F – F.
ID 30826 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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 m ², desprezando efeitos de outras fontes de calor relevantes. Está correto o que se afirma em

A I, apenas.
B II, apenas.
C I e III, apenas.
D II e III, apenas.
E I, II e III.
ID 30825 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 2024

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

A variação de entropia nos ciclos onde há troca de calor, sendo este calor parcialmente perdido para o meio.
B variação de entropia nas etapas em que o trabalho é produzido ou necessário.
C variação de temperatura nas etapas onde ocorre troca de calor sensível.
D variação de temperatura em etapas com mudança de fase do fluido de trabalho.
E variação de pressão entre a parte quente e a fria do ciclo.
ID 30824 Engenharia Mecânica Termodinâmica FGV 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,

A F – V – V – V.
B V – F – F – V.
C V – V – F – F.
D V – F – F – F.
E V – V – F – V.