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MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 2 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 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: IV e V. II e III. II e V. II e IV. Resposta correta Correta: I e II. Com a variação de propriedades termodinâmicas, a água pode apresentar as fases líquida, sólida ou gasosa, sendo uma substância usada em ciclos de vapor ou Rankine. O gráfico a seguir decorre de atividades em um laboratório. Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as afirmativas a seguir sobre o estado termodinâmico de pressão = 2 atm e temperatura = 300°C, e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) Encontra-se na fase líquida. II. ( ) Encontra-se na fase sólida. III. ( ) Falta uma terceira propriedade para determinar o estado. IV. ( ) Encontra-se na fase gasosa. V. ( ) Com duas propriedades termodinâmicas, como pressão e temperatura, determina-se o estado termodinâmico de uma substância. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: IMG_01.png 3 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 V, V, F, V, F. V, F, V, F, V. F, V, V, F, V. Resposta correta Correta: F, F, F, V, V. V, F, F, V, F. Existem diversos tipos de máquinas térmicas com potências de gama, assim como em outras estruturas de grande porte, as plataformas de petróleo, as estações de geração de energia e as usinas nucleares. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Compressores podem ser acionados por motores elétricos ou de combustão interna. II. ( ) Turbinas a gás operam com ciclos termodinâmicos do tipo Brayton. III. ( ) Motores Stirling são aqueles nos quais a fonte quente se situa dentro do cilindro. IV. ( ) O ciclo Rankine associa-se a motores de combustão interna, como dos automóveis. V. ( ) O ciclo Diesel baseia-se na combustão provocada pelo aumento de pressão na mistura do combustível e por ação de uma centelha elétrica. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, F, V, V. F, V, F, F, V. Resposta correta Correta: V, V, F, F, F. V, V, F, V, F. F, F, V, F, V. 4 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 5 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 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: IV e V. Resposta correta Correta: I e II. II e V. II e III. I e IV. Nos ciclos Otto e Diesel, identificamos uma série de processos termodinâmicos, os quais ocorrem nos motores automotivos. Esses processos englobam alterações nas propriedades termodinâmicas, como a entropia, o volume específico, a temperatura e a pressão. Por exemplo, processos isocóricos ocorrem sem a alteração do volume, enquanto o isoentrópico é aquele no qual se mantém a entropia inalterada. Considerando as informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Em ambos os ciclos ocorrem transformações isobáricas (a pressão constante). Porque: II. É a melhor forma de ampliar o rendimento térmico e reduzir custos. A seguir, assinale a alternativa correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 6 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 Resposta correta Correta: As asserções I e II são proposições falsas. 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. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 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): 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: IMG_02.png I e II. IV e V. III e IV. Resposta correta Correta: I e V. II e III. 7 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 8 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 O volume específico é uma propriedade térmica que serve de referência para o estudo de processos em máquinas térmicas. Considere uma substância que ocupa um volume de 3,5 m³ e que sua massa é de 14 kg. De acordo com as informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O volume específico dessa substância é de 0,25 m3/kg. Porque: II. O volume específico resulta da divisão da massa pelo volume indicados ou, em números, temos 14 kg/3,5 m3, o que perfaz 4 kg/m3. A seguir, assinale a alternativa correta: As asserções I e II são proposições falsas. 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. Resposta correta Correta: 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. 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: II. Esta massa é o resultado da divisão entre o trabalhoe a distância apontada, considerando a aceleração da gravidade como 9,81 m/s2. A seguir, assinale a alternativa correta: A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 9 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. Resposta correta Correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são proposições falsas. 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: Dentre as opções, o aço consegue atender à especificação técnica, enquanto os demais aproximam-se apenas. Tanto o aço como o alumínio conseguem atender à especificação. Verificando-se as opções, todas aproximam-se do que foi especificado, sem atingir os 100%. O cobre consegue atender próximo do dobro do que se requer. Resposta correta Correta: Todos os materiais conseguem prover o que se requisita, sendo que a menor dilatação é detectada no aço. 10 MÚLTIPLA ESCOLHA CORRET O 1 / 1 Na turbina aeronáutica, como as presentes em helicópteros, utiliza-se um compressor situado na parte anterior do equipamento para elevação da pressão do ar. A razão de compressão é um fator técnico importante para o rendimento da turbina. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir: I. Para uma pressão atmosférica de 0,95 atm e razão de compressão igual a 6, a pressão de entrada na turbina situa-se próxima a 8 atm. II. Para uma pressão atmosférica de 1,05 atm e razão de compressão igual a 7, a turbina deverá ter um fluido com pressão próxima de 12 atm. III. Se o ar na admissão do compressor estiver na pressão de 1,0 atm e a turbina tiver uma pressão de operação de 9,5 atm, então a razão de compressão será de 8,5 atm. IV. Se o ar na entrada do equipamento estiver a 1,40 atm e a razão de compressão for 6, então a turbina deverá operar com aproximadamente 8,4 atm. V. Se o ar na entrada do equipamento estiver a 1,05 atm, com razão de compressão de 6, levará a turbina a operar com 6,3 atm. Está correto apenas o que se afirma em: II e III. II e IV. Resposta correta Correta: IV e V. III e V. I e IV.