Atividade 2 - Instrumentação e Controle de processo - Medição Temperatura (1)

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<p>PROJETO “TRILHAS DO FUTURO”</p><p>Curso: Técnico em Automação Industrial</p><p>Matéria: Instrumentação e Controle de processo</p><p>Professor: Carlos Almeida</p><p>ATIVIDADE 2 – Medição Temperatura</p><p>1 - Uma peça de grande porte, fabricada em aço carbono de baixa liga, é colocada em um forno de</p><p>tratamento térmico para alívio de tensões de solda. Até a ngir a temperatura de 300 ºC, a taxa de</p><p>aquecimento do forno não necessita ser controlada. Após essa temperatura ser a ngida, a taxa de</p><p>aquecimento é de 200 ºC por hora. Ao a ngir a temperatura de tratamento térmico, que é de 700 °C, a</p><p>peça permanece nessa temperatura por 30 minutos e inicia, então, a operação de resfriamento segundo</p><p>as mesmas taxas de variação da operação de aquecimento. O processo requer uma tolerância de 10% na</p><p>leitura das temperaturas.</p><p>A esse respeito, considere os seguintes sensores:</p><p>• Termopar po J, faixa de operação de 0 °C a 750 °C, erro 2%</p><p>• Termopar po K, faixa de operação de 0 °C a 1.250 °C, erro 2%</p><p>• Sensor ó co infravermelho po 1, faixa de operação de 300 °C a 2.000 °C, erro 2%</p><p>• Sensor ó co infravermelho po 2, faixa de operação de 500 °C a 2.500 °C, erro 2%</p><p>Para a situação apresentada, qual(is) dos sensores acima atende(m) à necessidade do processo?</p><p>A) Todos os sensores</p><p>B) Termopar po K</p><p>C) Termopar po J</p><p>D) Infravermelho po 1</p><p>E) Infravermelho po 2</p><p>2 - Um termopar po J e um transmissor de temperatura estão sendo usados para medir a temperatura</p><p>de uma mistura líquida em tanque de aquecimento. O sinal de saída do transmissor varia na faixa de 4 mA</p><p>a 20 mA, que corresponde à faixa de temperatura de 0 °C a 150 °C, medida pelo termopar. A sensibilidade</p><p>ou ganho do conjunto termopar – transmissor é de:</p><p>A) 0,13 mA/ °C</p><p>B) 0,16 mA/ °C</p><p>C) 0,106 mA/ °C</p><p>D) 7,5 °C /mA</p><p>E) 9,37 °C /mA</p><p>3 – Os dados de calibração de um termopar de Pt - PtRh(10%) com a junção de referência a 0 °C estão</p><p>indicados na tabela abaixo.</p><p>O termopar está instalado numa fornalha de craqueamento, estando sua junção fria à temperatura de</p><p>50°C. A leitura do termopar indica uma d.d.p de 6,0 mV. A temperatura real interna do reator, em °C, é:</p><p>A) 600</p><p>B) 650</p><p>C) 670</p><p>D) 700</p><p>E) 750</p><p>4 – O princípio sico que proporciona a medição do termômetro bimetálico é a(o):</p><p>A) dilatação linear.</p><p>B) dilatação volumétrica.</p><p>C) dilatação superficial.</p><p>D) resis vidade elétrica.</p><p>E) potencial elétrico.</p><p>5 – A temperatura de 77 °F, medida em um termômetro, conver da para a escala Celsius, resulta em:</p><p>A) 32°C</p><p>B) 25°C</p><p>C) 45°C</p><p>D) 77°C</p><p>E) 99°C</p><p>6 - Um sensor de temperatura, originalmente calibrado para a faixa de –10 °C a 250 °C, opera com uma</p><p>corrente de saída na faixa de 4 a 20 mA. O sensor, quando usado para medir a temperatura do óleo num</p><p>tanque, registrou, após um transiente inicial, a corrente de 9 mA. A temperatura, em °C, do óleo é:</p><p>A) 81,25°C</p><p>B) 78,12°C</p><p>C) 71,25°C</p><p>D) 88,12°C</p><p>E) 92,25°C</p><p>7 – A respeito das medidas de temperatura realizadas u lizando termopares, é correto afirmar que:</p><p>A) a associação em oposição de dois termopares é u lizada para medidas de diferença de temperatura</p><p>entre dois pontos.</p><p>B) a tensão elétrica gerada por um termopar não se altera se for inserido em qualquer ponto do circuito</p><p>um metal genérico diferente do material do próprio termopar, desde que as novas junções, assim</p><p>formadas, sejam man das a diferentes temperaturas.</p><p>C) a junção de referência é imersa no processo em que se deseja medir a temperatura e a junção de</p><p>medição é ligada ao instrumento de medida.</p><p>D) arranjos de termopares associados em paralelo são u lizados para ampliar as tensões geradas pelos</p><p>termopares individuais, em aplicações nas quais estas sejam pequenas.</p><p>E) na associação em série de termopares, a tensão produzida pelo arranjo é a média das tensões</p><p>produzidas por cada termopar.</p><p>8 – Considere a figura e os dados abaixo.</p><p>Um termopar encontra-se com a junta quente inserida num forno a 300 °C e a fria, conectada a uma</p><p>borneira a 75 °C. Um medidor de temperatura é ligado à borneira por intermédio de cabos de extensão</p><p>apropriados ao po de termopar usado. Os terminais do medidor estão na temperatura de 25 °C e o</p><p>medidor possui um disposi vo de compensação automá ca de temperatura, para efetuar as medidas. No</p><p>momento da conexão dos cabos, houve uma dupla inversão, conforme indicado na figura. A tabela a seguir</p><p>mostra a força eletromotriz E, em volts, gerada pelo termopar em função da temperatura da junta quente</p><p>T, em graus Celsius, com a junta fria a 0 °C.</p><p>O valor da temperatura, em graus Celsius, indicado pelo medidor é:</p><p>A) 175°C</p><p>B) 200°C</p><p>C) 225°C</p><p>D) 250°C</p><p>E) 300°C</p><p>9 – A faixa de medição dos termômetros bimetálicos abrange a seguinte faixa de temperatura:</p><p>A) -50°C a 500°C</p><p>B) -100°C a 750°C</p><p>C) 0°C a 850°C</p><p>D) 50°C a 900°C</p><p>E) 100°C a 950°C</p><p>10 – A escala de um termômetro de um equipamento mede a faixa de -40 a 176°F. Para converter os valores</p><p>deste termômetro para °C, precisa-se construir uma escala alterna va, abrangendo a mesma faixa de</p><p>medição. Os valores inicial e final desta escala são, respec vamente, iguais a:</p><p>A) -72 e 76</p><p>B) -40 e 80</p><p>C) -32 e 88</p><p>D) -8 e 136</p><p>E) 0 e 160</p><p>11 – Para um sistema de controle con nuo da temperatura de um tanque, u liza-se um sensor que fornece</p><p>uma diferença de potencial elétrico relacionada à temperatura. Este po de sensor é o:</p><p>A) pirômetro.</p><p>B) termógrafo.</p><p>C) termômetro analógico.</p><p>D) termopar.</p><p>E) termostato.</p><p>12 – Determine os valores pedidos nos esquemas abaixo:</p><p>a) Qual a tensão na borneira do medidor?</p><p>Resposta:______ mV</p><p>b) Qual a tensão na borneira do medidor?</p><p>Resposta: ________mV.</p><p>c) Qual é a temperatura na junta quente do termopar sabendo que a tensão na borneira do medidor é de</p><p>2,342 mV? Resposta: _______ °C.</p><p>d) Qual é a temperatura na junta quente do termopar sabendo que a tensão na borneira do medidor é de</p><p>– 1,835 mV? Resposta: _______ °C</p><p>e) Qual é a temperatura na junta quente do termopar sabendo que a tensão na borneira do medidor é de</p><p>1,835 mV? Resposta: ______°C.</p><p>f) Qual é a temperatura indicada no medidor da figura abaixo?</p><p>Resposta:______ °C</p><p>g) Qual é a temperatura indicada no medidor da figura abaixo?</p><p>Resposta:______ °C</p><p>h) Qual é a tensão na borneira e a temperatura indicada no medidor da figura abaixo?</p><p>Resposta: _______mV e ______ °C</p><p>i) Qual é a temperatura indicada no medidor da figura abaixo?</p><p>Resposta: ______ °C</p><p>k) Qual é a tensão na borneira e a temperatura indicada no medidor da figura abaixo?</p><p>Resposta: ______mV e ______ °C.</p><p>13 – Qual a definição de temperatura?</p><p>14 – O que é energia térmica de um corpo?</p><p>15 – O que é calor?</p><p>16 – O que significa termometria?</p><p>17 – O que significa pirometria?</p><p>18 – O que é criometria?</p><p>19 – A temperatura é uma das variáveis mais di ceis de se medir, por que?</p><p>20 – Quais as formas de transferência de calor? Comente sobre cada uma delas.</p>