REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO

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REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO
1. 
O cálculo da carga térmica é um fator primordial dentro de um projeto de refrigeração, influenciando o dimensionamento de outros componentes do projeto. Sobre a carga térmica das unidades de tratamento de ar e condicionadores centrais, leia as afirmativas abaixo.
I. A carga térmica de aquecimento leva em conta a geração interna de calor de pessoas, lâmpadas, equipamentos e motores, além da carga térmica de insolação de superfícies transparentes.
II. Quanto maior o número de áreas envidraçadas, maior será a carga térmica do ambiente, devido ao aumento de insolação no recinto.
III. Os ganhos de calor de fontes internas devem ser contabilizados no cálculo da carga térmica máxima, exceto em instalações cuja presença permanente é garantida.
Assinale a alternativa que contém a(s) afirmativa(s) correta(s):
D. 
Apenas II.
2. 
Para o cálculo da carga térmica, primeiramente, devem ser definidas as características do local a ser calculado para o correto dimensionamento do sistema. Considerando o cálculo da carga térmica para um projeto de climatização de um refeitório localizado no centro de Santa Catarina, assinale a alternativa correta.
E. 
A potência nominal de equipamentos eletrônicos deve ser considerada como carga térmica sensível para o ambiente.
3. 
Para o cálculo da carga térmica de refrigeração, uma série de fontes de calor devem ser consideradas de forma a garantir conforto térmico adequado ao ambiente a condicionar. A carga térmica originada da transmissão térmica pelas paredes, teto, piso, janelas, portas e da carga térmica de ventilação é chamada de:
A. 
carga térmica de aquecimento.
4. 
Motores elétricos são utilizados em diversos locais, sendo um fator gerador de carga térmica que deve ser considerado em um cálculo de carga térmica. A carga térmica (calor sensível) em kcal/h de um motor elétrico que tem eficiência de 79,3% e apresenta potência nominal de 3,0CV será de:
B. 
2.425 kcal/h.
5. 
A penetração de ar por infiltração do exterior para o interior de um ambiente influencia a temperatura do ar e também a umidade. Para um hospital que tem vazão em volume de ar externo de 8.000L/s e temperatura externa e interna de 35°C e 24°C, respectivamente, terá uma carga de ventilação, devido à entrada de ar externo, de:
C. 
93.086,4 kcal/h.
1. 
Em alguns processos produtivos, é indispensável a instalação de sistemas de ventilação diluidores. São os casos em que compostos químicos são gerados e se distribuem no ar do ambiente podendo causar prejuízos à saúde do trabalhador. Um exemplo desses compostos danosos à saúde são os solventes. Observe a situação a seguir.
Uma indústria emprega acetona como solvente de resina para preparo de seu produto. Foi identificado pela segurança do trabalho que 200g desse solvente é vaporizado e se dissolve no ar do ambiente a cada turno de trabalho. Considerando um período de 25 dias, com jornada de trabalho de 8 horas diárias, uma temperatura média do ambiente de 37°C e a pressão de 760mmHg no local onde se situa a indústria, calcule a vazão e os máximos e mínimos de renovação de ar necessários para um sistema de ventilação geral diluidora, baseados nos fatores de segurança de 3 e 10, respectivamente. ​​​​​​​Após, assinale a alternativa correta:
E. 
0,4m³/h; 17m³/h; 56m³/h.
2. 
Ambientes em que se realizam atividades de fundição de materiais metálicos podem ser extremamente tóxicos. As indústrias de fundição podem apresentar altas concentrações de elementos químicos no ar, que são potencialmente tóxicos, como chumbo, níquel e cromo. As concentrações máximas desses compostos são estabelecidas por órgãos de saúde e de segurança do trabalho e órgãos ambientais. Para o controle da concentração desses compostos são utilizados os sistemas de ventilação geral diluidora. Veja o caso a seguir.
Uma indústria que utiliza o chumbo derretido como subproduto chegou à conclusão de que, em um período de trabalho de 25 dias por 8 horas diárias, ocorreu uma sublimação de 80g de chumbo, gerando óxido de chumbo por meio da interação com o ar. Assim, qual deverá ser a renovação de ar com o maior fator de segurança permitido, em uma estação geral diluidora, para que não haja danos à saúde dos operários dessa indústria?
Assinale a alternativa correta:
B. 
400 x 108m³/h.
3. 
O trabalhador que exerce atividade que o exponha ao contato com cloro tem o direto de receber adicional de insalubridade, uma vez que esse composto, quando acima dos limites de tolerância estabelecidos, causa prejuízos à saúde. Em alguns processos produtivos, o contato com o cloro pode se dar por meio da inalação desse composto na forma de gás. O controle da concentração de cloro deve ser feito por ventilação diluidora.
Nesse sentido, analise o seguinte exemplo: durante um processamento químico em uma indústria, é liberado 0,045g/min de gás cloro (Cl2), ​​​​​​​o que se considera como limite. Qual é a taxa de ventilação para se manter constante esse limite de concentração?
Assinale a alternativa correta
C. 
9Kg/min.
4. 
O gás sulfídrico é um gás tóxico e, em concentração acima do limite de tolerância, é prejudicial à saúde humana, ou seja, é insalubre, podendo levar, inclusive, à morte. Um exemplo de ambiente onde há a geração desse gás são as estações de tratamento de esgoto, em função dos processos de biodegradação. Observe a situação hipotética a seguir.
Uma sala com dimensões de 8m x 10m e altura de 4m será utilizada para a realização de um experimento que deixa escapar gás sulfídrico a uma vazão de 0,45m³/h para o ambiente. Sabendo que a sala não possui qualquer concentração do gás e que o ambiente interno troca ar com o ambiente externo por meio de exaustores a uma vazão de 500m³/h, após quanto tempo de experimento o ambiente se ​​​​​​​tornará insalubre?
Assinale a alternativa correta:
E. 
3 minutos.
5. 
As indústrias químicas e petroquímicas, principalmente de refino de petróleo, apresentam riscos relacionados ao manuseio de produtos inflamáveis, explosivos, corrosivos e tóxicos. Um desses compostos é o vapor de gasolina, que possui altas concentrações de benzeno, que é irritante aos olhos, nariz, pele e garganta e, dependendo da quantidade absorvida, pode provocar dores de cabeça, tontura, tremores, sonolência, náuseas, taquicardia, falta de ar, convulsões, perda de consciência, coma e morte. Sendo assim, é extremamente importante fazer o controle da concentração desse composto no ar, o que pode ser feito por meio de ventilação diluidora. Analise os dados abaixo.
Em uma refinaria, cujo ambiente de trabalho possui temperatura média de 68°C, a concentração de vapor de gasolina (107g/mol) suspensa no ar ambiente é de 0,015g/min. Qual deve ser a vazão mínima necessária para que o ambiente de trabalho fique resguardado em relação ao risco de incêndios e explosões com a máxima segurança possível?
Assinale a alternativa correta:
E. 
18 m³/min.
1. 
Existem diferentes tipos de sistemas de ventilação mecânica geral diluidora, nos quais a entrada de ar no ambiente e a exaustão de ar podem ser feitas de forma natural ou mecânica.
Como funciona um sistema de ventilação geral por insuflação e exaustão mecânica?
D. 
Nesse sistema de ventilação o ar entra no ambiente de forma forçada e também é exaurido do ambiente mecanicamente, ou seja, de forma forçada.
2. 
Com o objetivo de tornar o ambiente de um escritório mais confortável e seguro, é prevista a instalação de um sistema de ventilação mecânica para a movimentação do ar. O escritório em questão tem uma área de 8m² e uma altura de 2m. A taxa de renovação de ar recomendada para ambientes de escritório é de 6 renovações por hora.
Qual é a vazão de ar a ser insuflada no ambiente para atender a esse requisito de troca do ar?
D. 
96m³/h.
3. 
Alguns índices numéricos devem ser considerados durante o dimensionamento de um sistema de ventilação.
O índice TLV (Threshold Limit Value) está relacionado a quais limites em sistemas de ventilação?
B. 
Aos limites aceitáveis de contaminantes no ar.
4. 
O ar exterior que será insuflado para o interiorde um ambiente precisa ser minimamente livre de poluentes e, para isso, as tomadas de ar exterior devem ser posicionadas de forma adequada.
Qual é a forma correta de posicionamento de uma tomada de ar exterior?
C. 
As tomadas de ar exterior devem evitar proximidade com quaisquer possíveis fontes de contaminação do ar a ser inserido no ambiente.
5. 
Durante o processo de seleção dos ventiladores para composição de um sistema de ventilação mecânica geral diluidora, podem ser utilizados catálogos de fabricantes que fornecem as curvas características dos seus modelos de ventiladores. Essas curvas contém dados de pressão, rendimento, potência e vazão. Ao analisar o catálogo de um fabricante, observou-se a curva característica de um ventilador que entrega 7.750m3/h com uma pressão estática de 100Pa, o que requer uma rotação de 694rpm.
Considerando as leis de semelhança de ventiladores, qual seria a vazão deste ventilador, caso a rotação fosse reduzida pela metade? E qual seria a nova pressão?
D. 
A vazão seria reduzida pela metade, para 3.850m³/h, e a pressão seria reduzida em 1/4, de 100Pa para 25Pa. 
1. 
A classificação dos dutos é um estudo que, apesar de muito útil e eficiente quando aplicado, não apresenta alta popularidade, devido a sua complexidade. Isso faz com que profissionais especialistas da área ganhem bem, devido ao trabalho exclusivo que são capazes de realizar.
A respeito da classificação dos dutos, assinale a única afirmativa correta.
A. 
Dutos de baixa velocidade atuam em até 762MPM.
2. 
Imagine que você necessita realizar o cálculo da perda de carga de uma rede de tubulações da empresa em que trabalha. Para realizar o procedimento, as informações previamente levantadas foram: comprimento do tubo de 10m, velocidade de 5m/s e diâmetro do tubo de 0,5m.
A perda de carga unitária será de, aproximadamente:
A. 
13Pa/m.
3. 
Apesar de ser um processo não muito popular, o dimensionamento de tubos apresenta diversos estudos comprovando a eficácia de alguns itens em relação a eficiência, perda de carga e maior vazão, e também a ineficácia de outros itens. Muitas informações surgiram, primeiramente, com base em tentativa e erro, sendo depois comprovadas cientificamente.
A respeito do dimensionamento de dutos, assinale a única afirmativa correta.
B. 
Dutos em linha, palmada e mista são alternativas para a execução de um projeto.
4. 
Uma empresa está passando por uma reforma e precisa realizar o dimensionamento da área de tubo que irá compor a nova rede de dutos.
Para isso, as informações levantadas são: vazão necessária do gás de 40m³/hora e velocidade necessária do gás de 15m/s.
Assinale a alternativa correta da área do tubo.
B. 
7,4cm².
5. 
Para realizar a otimização de uma rede de tubos em sua empresa, primeiro você precisa identificar quais tubos têm maior perda de carga, para posteriormente montar uma planilha de prioridade.
Determinado tubo tem as seguintes características: 15m de comprimento, vazão de saída de 5m³/s e raio de 0,01m.
Determine a perda de carga apresentada pelo tubo em questão.
B. 
45Pa/m.
1. 
Estudar um sistema do tipo Avac consiste não apenas na análise de seus equipamentos, mas também de seus objetivos, formas de funcionamento, possibilidades de montagem, locais de possível instalação, entre diversos outros fatores.
A respeito dos conceitos-base do sistema de Avac, leia as afirmações a seguir e assinale a única verdadeira.
A. 
Um sistema de Avac pode realizar tanto a umidificação quanto a desumidificação do ar.
2. 
O sistema de Avac é muito conhecido e difundido em empresas, restaurantes, escolas, hospitais, escritórios, entre outros, devido a sua eficiência na troca de ar, podendo atuar também em refrigeração, aquecimento e purificação.   
Considerando seu conhecimento a respeito da história do sistema de Avac e seus conceitos, leia as afirmações a seguir e faça o que se pede.
I. O termo Avac é uma abreviação para: aquecimento, ventilação, aerofusor e condicionamento.
II. O hipocausto romano era uma espécie de forno, em que, abaixo da sala principal, ocorriam queimas de materiais combustíveis.
III. A ventilação mecânica é um procedimento que acontece de forma natural, provocando a troca de ar do ambiente.
IV. A ventilação natural pode ser exemplificada por janelas abertas e ventilações em chaminés.
Está correto o que se afirma em:
D. 
II e IV.
3. 
Um sistema de Avac pode sofrer influência em diversos parâmetros do ambiente, influenciando no conforto final. Como exemplos dos parâmetros em que o sistema tem influência, podem-se citar: humidade, ar fresco, ar novo, ruído, temperatura e movimentação do ar. Todos fatores que influenciam nos ciclos do sistema de Avac.
Considerando seu conhecimento a respeito dos diferentes ciclos que compõem um sistema de Avac, assinale a única alternativa correta.
E. 
O ciclo de controle permite que todos os equipamentos do sistema de Avac sejam controlados de forma automática.
4. 
Os chillers apresentam como principal função o resfriamento de água. Essa água resfriada será utilizada para arrefecer o ar quente que vem de outros equipamentos que compõem um sistema de Avac, como é o caso das UTAs. Podem-se dividir os chillers em duas grandes categorias: chillers a água e chillers a ar.
Considerando seu conhecimento a respeito dos tipos de chiller apresentados, leia as afirmações a seguir e faça o que se pede.
I. O chiller a água apresenta baixa eficiência, se comparado ao chiller a ar.
II. Tanto os chillers a água quanto os chillers a ar apresentam elevado custo de instalação.
III. O chiller a ar necessita de instalação no exterior do ambiente.
IV. O chiller a água apresenta baixo tempo de vida útil, quando comparado ao chiller a ar.
Está correto o que se afirma em:
B. 
II e III.
5. 
Um sistema de Avac é composto por diversos elementos. Cada um dos equipamentos tem uma função bem definida, bem como local de instalação, momento correto de funcionamento/acionamento, vantagens e desvantagens.
Levando em conta o conteúdo estudado e seu conhecimento a respeito dos elementos que compõem um sistema de Avac, assinale a alternativa correta.
B. 
As torres de arrefecimento têm a função de arrefecer a água que vem do condensador.
1. 
Estudar as cargas térmicas é essencial para projetar sistemas de Avac, as quais se caracterizam pela soma das contribuições caloríficas dos elementos com os quais o ambiente se relaciona. Com relação à determinação de carga térmica em uma edificação, julgue as assertivas a seguir com verdadeiro ou falso:
(    ) Para o correto desenvolvimento do projeto, todas as contribuições caloríficas do ambiente precisam ser levadas em consideração.
(    ) A estimativa grosseira da quantidade de carga térmica é aceitável, desde que suficiente para cumprir os objetivos do estudo.
(    ) Toda a metodologia do cálculo se encontra na NBR 15220 (2005), que trata do desempenho térmico de edificações.
Indique a alternativa que apresenta a sequência correta:
D. 
F — V — F.
2. 
As variáveis de controle são utilizadas pelo projetista para
monitorar as condições de uma edificação, proporcionando
bases necessárias para indicar o tipo e algumas especificações
de projeto dos sistemas de Avac.
Assinale a alternativa que indica o mecanismo que relaciona
​​​​​​​as variáveis de controle para facilitar as decisões de projeto:
B. 
Cartas psicométricas.
3. 
Para o Brasil, o ar-condicionado é o principal equipamento dos sistemas de Avac, e isso ocorre pelas características tropicais do nosso país, que tem maior demanda por refrigeração. Existem vários tipos de ar condicionado, sendo uma das categorias a do sistema por expansão direta, que troca calor diretamente com o ar a ser insuflado no ambiente condicionado.
Com relação aos tipos de ar condicionado de expansão direta, relacione os itens a seguir:
Tipo de ar condicionado:
I — Aparelho de parede
II — Rooftop
III — Split
IV — Unidade de VRV
Características:
a — As partes interna e externa são interligadas por meio de
tubulações; utiliza-se em casas e estruturas de pequeno porte.
b — As unidades são construídashorizontalmente; utiliza-se em edifícios que contêm apenas um pavimento.
c — Tem uma central para atender a mais de uma unidade evaporativa; utiliza-se em estruturas de múltiplos ambientes.
d — É instalado junto ao ambiente externo, com baixíssima eficiência
​​​​​​​de distribuição do ar; utiliza-se em residências.
A. 
I – d; II – b; III – a; IV – c.
4. 
Os sistemas de ar condicionado de expansão indireta fazem o fluido ​​​​​​​de trabalho passar pelos chillers, que são equipamentos projetados para promover a troca de calor entre a água gelada e o ar que é insuflado no ambiente.
Com relação a esse tipo de sistema com dois circuitos (primário e secundário), indique a alternativa correta​​​​​:
D. 
O by-pass é inserido no sistema para que a pressão de sucção seja mantida em equilíbrio entre os dois circuitos.
5. 
A maioria dos aparelhos de sistemas de Avac precisam realizar o transporte do fluido através de tubulações. Estas necessitam de construção apropriada, para garantir que as propriedades do ar
​​​​​​​não sofram interferências, além de terem resistência mecânica e estanqueidade de acordo com o nível do projeto.
Com relação a algumas características gerais dos dutos, marque a alternativa correta​​​​​​:
C. 
Os dutos de aço ao carbono são altamente suscetíveis a sofrerem problemas de oxidação.
1. 
Os fluidos refrigerantes executam trabalho, ou seja, retiram calor latente de um ambiente e transpõem para outro por meio de algumas reações químicas. As propriedades termodinâmicas são fundamentais para esse processo — mais especificamente, duas delas.
Assinale a alternativa que indica essas duas propriedades:
D. 
Pressão e temperatura.
2. 
Considere um sistema que trabalhe com o fluido R410A no ciclo de refrigeração por compressor de vapor, no sistema ideal. A potência de entrada no compressor é 2kw, e as entalpias nos pontos 2 e 3 são, respectivamente, 465kj/kg e 170kj/kg, com vazão mássica de 0,3kg/s.
O coeficiente de performance (COP) do sistema é:
D. 
43,5.
3. 
Considere o mesmo problema da questão interior, porém com TH = 40°C e TL = -10°C.
Determine o coeficiente de performance do equipamento e a mínima potência de compressão necessária para que seja possível retirar 80W de calor do espaço refrigerado.
B. 
6,26 e 12,78kw.
4. 
Uma importante região do gráfico p–h é a zona de mistura, onde ocorre o trabalho realizado pelo fluido. Então, quando se conhece o título, na zona de mistura, pode-se identificar o volume específico, a entalpia e a entropia. Isso pode ser feito por meio de:
A. 
diagrama das propriedades e equações envolvendo parte líquida, vapor e título.
5. 
Os hidroclorofluorcarbonetos (HFCs) fazem parte de uma das sete classes de substâncias químicas controladas pelo Protocolo de Montreal.​​​​​​​ Os HFCs vêm sendo utilizados há décadas como alternativas aos clorofluorocarbonetos, por não causarem dano à camada de ozônio. Porém, atualmente, algumas restrições incidem sobre os HFCs.
Sobre o motivo dessas restrições aos HFCs, leia as afirmativas a seguir:
I — Podem causar elevado impacto no sistema climático global.
II — Podem causar elevado impacto no sistema de solos áridos.
III — Podem causar elevado impacto no sistema climático regional das cidades.
IV — Podem causar elevado impacto no sistema climático das regiões mais quentes.
V — Podem causar elevado impacto no sistema climático das regiões mais frias.
Está correto o que se afirma em:
A. 
I.
Um resfriador evaporativo é instalado em um restaurante e os clientes estão reclamando que o ambiente está muito úmido. Você tem um higrômetro sem escala, mas que indica a temperatura de bulbo seco e bulbo úmido. Medições na saída do resfriador indicam TBS = 26ºC e TBU =24ºC. Um site de previsão metereológica diz que a temperatura em sua cidade hoje é de 32ºC, com umidade relativa de 60%.
Com base nessas informações, observe a carta a seguir e responda: qual a umidade relativa do ar na saída do resfriador?
E. 
Ø = 85%.
2. 
Torres de resfriamento podem atender à demanda de diversos processos industriais. Desde pequenas aplicações de resfriamento até o rejeito térmico de uma termelétrica, cada processo tem um modelo ideal. É importante identificar quais modelos de torres são adequados para cada aplicação.
Sendo assim, assinale a alternativa que melhor representa o acoplamento entre aplicação e modelos de torre de resfriamento:
C. 
Torre evaporativa circulação forçada = Indústria em geral.
Torre evaporativa hiperbólica = Centrais termelétricas.
Torre seca hiperbólica = Centrais termelétricas.
Em uma torre hiperbólica seca, o ar entra na base a uma temperatura de 25ºC, com umidade relativa de 60%. Ele é aquecido pelos trocadores de calor existentes dentro da torre. Considerando que, nesse momento, a torre gera um escoamento total de de 1x104m3/h de ar e que a temperatura do ar na saída da torre é de 40ºC, calcule a energia do processo que é dissipada em forma de calor na torre de resfriamento.
Considere a pressão amosférica P = 101,325kPa e 1m3 = 1.000kg de água e as demais propriedades da carta psicrométrica e vapor, conforme segue. 
E. 
Q = 48,4MW.
4. 
Cada modelo de torre de resfriamento segue sua premissa de projeto para atender a certa demanda. Uma das características importantes no projeto de torres é o arranjo do escoamento dos fluidos.
Sobre os arranjos de escoamento da água em torres de resfriamento, é correto afirmar que:
B. 
no escoamento contracorrente, a água cai pelo enchimento, enquanto o ar percorre o caminho inverso.
5. 
Apesar de trabalharem com água, as torres de resfriamento, assim como qualquer outro equipamento, têm sua rotina específica de manutenção e tratamento do fluido de trabalho, no caso a água.
Assinale a alternativa que melhor descreve os conceitos de limpeza, manutenção e tratamento de água em torres de resfriamento:
C. 
O tratamento da água de torres de resfriamento é uma questão crítica para todas as torres, independente do modelo ou dos materiais de construção.
Um aparelho de ar-acondicionado, instalado em uma residência, remove calor em regime permanente à taxa de 1 080 kJ/min, e o motor elétrico consome 6 kW, conforme mostra a figura ao lado.
No quadro a seguir, são mostradas as classes dos aparelhos de ar-condicionado em função da sua eficiência energética
Classes Coeficiente de eficiência energética (W/W)
A 3,23 < CEE
B 3,02 < CEE ≤ 3,23
C 2,81 < CEE ≤ 3,02
D 2,60 < CEE ≤ 2,81
E CEE ≤ 2,60
Com base nesses dados, conclui-se que o aparelho de ar-condicionado apresentado acima, dada sua eficiência energética, pertence à:
b.
Classe C
Segundo a American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), a qualidade de ar aceitável para um ambiente interno é aquela na qual o ar está isento de contaminantes em concentrações prejudiciais e na qual uma considerável maioria (mais de 80%) das pessoas expostas não expresse insatisfação. Dentro desse contexto, a taxa de renovação de ar recomendada para uma sala de aula é de 8 litros por segundo, por pessoa.
Para garantir que uma sala de aula para 50 pessoas, com 100 m2 de área, mantenha uma qualidade de ar aceitável, foi proposto um sistema com uma capacidade de vazão de 1 600 m3/h.
A respeito dessa proposição, avalie as seguintes asserções e a relação entre elas.
1. O sistema é capaz de atendes à demanda.
PORQUE
2. O sistema tem capacidade de fornecer mais de 15% de ar acima do mínimo necessário
a.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.