AOL 1 Máquinas Térmicas 2022 2 AB

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Pergunta 1 1 / 1
O ciclo de Carnot é uma referência em termos de rendimento, sendo considerado um ciclo ideal (aquele de maior 
rendimento entre determinadas fontes quente e fria). Em todo ciclo termodinâmico de máquinas térmicas, procuram-se 
medidas para que se tenha o maior rendimento, inclusive, mais recentemente, por questões ambientais.
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. ( ) Ao diminuir a temperatura da fonte fria, por causa das trocas de calor, veremos uma melhoria no rendimento da 
máquina.
II. ( ) Quando percebemos que houve uma redução na temperatura da fonte quente, certamente mediremos uma 
economia de combustível decorrente do incremento no rendimento da máquina.
III. ( ) Melhora-se o rendimento térmico, ao manter inalterada a temperatura da fonte fria e alterar a temperatura da 
fonte quente.
IV. ( ) Incrementar de 20º C as duas temperaturas , para se medir uma melhora o rendimento da máquina.
V. ( ) Melhora-se o térmico, com redução do consumo de combustível, modificando o volume do fluido de trabalho, 
independentemente das temperaturas das fontes de troca de calor.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta corretaV, F, V, F, F.
V, V, F, V, V.
F, V, F, V, V.
V, V, V, F, V.
F, F, V, V, F.
Pergunta 2 1 / 1
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 asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas.
I. A massa do material considerado deve ser de aproximadamente 50 kg.
Porque:
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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:
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições falsas.
Pergunta 3 1 / 1
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:
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Resposta corretaI e IV.
I e II.
II e IV.
III e V.
III e IV.
Pergunta 4 1 / 1
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 com o uso de 
soldagem de metais no lugar de 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, retira-se calor do 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 ou blindada.
Está correto apenas o que se afirma em:
Resposta corretaI e II.
II e V.
II e IV.
IV e V.
II e III.
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Pergunta 5 1 / 1
Em turbinas a vapor, a potência entregue pelo eixo decorre da expressão: Potência = fluxo de vapor (kg/s) × 
(hinicial – hfinal), onde, idealmente, assume-se que o processo na turbina seja isoentrópico. Em um ciclo Rankine, 
temos os seguintes dados para o vapor, em que h é o valor da entalpia.
Temperatura (°C) × Pressão (MPa) // Entalpia (kJ/ kg)
250°C (1 MPa) – inicial - 2938,5
139°C (0,36 MPa) ¬– final - 2140,1
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas.
I. Quando temos o fluxo de massa igual a 10 kg/s, a potência será próxima a 18 MW:
Porque:
II. A potência resulta do produto da vazão e da diferença de entalpias que, nesse caso, numericamente, temos o valor 
expresso em Watts.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta corretaA asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
Pergunta 6 1 / 1
Em uma turbina a gás, consegue-se grande densidade de potência (W/kg), o que é uma vantagem para o setor 
aeronáutico, podendo-se operar em ciclo aberto ou fechado.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas.
I. No ciclo aberto, o combustível é misturado ao ar (advindo do compressor), ocorrendo uma reação de combustão que 
irá impulsionar a turbina.
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Porque:
II. No ciclo aberto, o ar adentra direto na câmara de combustão para se misturar ao combustível, sem participação do 
compressor.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições falsas.
Pergunta 7 1 / 1
“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 Koogan, 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 serádo 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:
Resposta corretaI e III.
II e III.
II e IV.
II e V.
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IV e V.
Pergunta 8 1 / 1
Em máquinas térmicas, é comum lidar com vibrações e ruídos, por causa dos processos envolvidos. Para isso, 
adotam-se montagens com elementos amortecedores. Numa comparação entre o ciclo Brayton e o ciclo Otto, diz 
respeito à vibração induzida na região.
Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir:
I. O ciclo Brayton possui vibrações induzidas de alta frequência, que podem ser atenuadas.
II. O ciclo Diesel induz vibrações em frequências mais baixas no ciclo Brayton, porque operam em rotações menores.
III. O ciclo Brayton e o Ciclo Diesel igualam-se em termos de nível geral de vibração.
IV. O ciclo Brayton induz vibrações, na maior parte dos casos, as quais dificilmente podem ser atenuadas.
V. O ciclo Diesel opera com vibrações razoáveis somente em frequências muito altas.
Está correto apenas o que se afirma em:
Resposta corretaI e II.
II e V.
I e IV.
IV e V.
II e III.
Pergunta 9 1 / 1
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 (Nxm) em função da rotação (rpm) para aplicações 
industriais, considerando a conversão (rpm × 0,105 = rad/s):
IMG_02.png
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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 5000 rpm.
Está correto apenas o que se afirma em:
Resposta corretaI e V.
I e II.
III e IV.
IV e V.
II e III.
Pergunta 10 1 / 1
Na operação de máquinas térmicas, identificamos alteração na dimensão dos materiais por causa das variações de 
temperatura. Considere as informações da tabela a seguir.
Coeficiente de dilatação linear para alguns materiais
Material // Coeficiente de expansão térmica (Co -1)
Alumínio - 2,4 × 10-5
Cobre - 1,7 × 10-5
Invar - 0,09 × 10-5
Aço - 1,2 × 10-5
No interior de uma máquina térmica, há um incremento de temperatura de 300°C para uma peça de 1 m de 
comprimento. Na avaliação dos materiais a serem usados, os projetistas consideraram aço, alumínio e cobre. Por 
questões de espaço, a dilatação linear da peça não deve ser superior a 2 cm.
Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, pode-se afirmar que: