Prova - Máquinas de Fluxo e de Combustão Interna

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A+ Alterar modo de visualização Verde: resposta correta. Vermelho: alternativa marcada por você que está incorreta. Peso da Avaliação 1,50 Prova 127868262 Qtd. de Questões 10 Acertos/Erros 10/0 Nota 10,00 1 Em usinas hidrelétricas, a potência elétrica gerada depende da vazão disponível, da altura de queda da água e do rendimento global do sistema. Esse rendimento considera perdas hidráulicas, eficiência da turbina e desempenho do gerador elétrico. A análise dessas variáveis é fundamental para avaliar o potencial energético de um aproveitamento hidrelétrico. A potência hidráulica disponível pode ser calculada pela expressão: P=pgHQn Em que: P = potência elétrica gerada (W) = densidade da água (kg/m³) g = aceleração da gravidade (m/s²) H = altura de queda (m) Q = vazão (m³/s) n = rendimento global do sistema Fonte: MACINTYRE, J. Máquinas Motrizes Hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 1983. Em um aproveitamento hidrelétrico, o nível de montante encontra-se na cota de 1000 m e o nível de jusante na cota de 870 m. Sabe-se que a vazão útil disponível é de 12 m³/s e que o rendimento global do sistema é igual a 87%. Considerando a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s² e a densidade da água igual a 1000 assinale a alternativa que apresenta corretamente a potência elétrica gerada pelo sistema: A A potência elétrica gerada pelo sistema é igual a 13.300 MW. A potência elétrica gerada pelo sistema é igual a 1,33 MW. A potência elétrica gerada pelo sistema é igual a 1,33 kW. D A potência elétrica gerada pelo sistema é igual a 13,3 kW.E A potência elétrica gerada pelo sistema é igual a 13.300 kW. 2 Em sistemas de bombeamento, a cavitação ocorre quando a pressão do fluido na sucção da bomba torna- se inferior à pressão de vapor do líquido, provocando formação e colapso de bolhas no interior do equipamento. Esse fenômeno pode causar ruídos, vibrações, perda de desempenho e danos aos componentes hidráulicos da bomba. Para evitar cavitação, deve-se comparar o NPSH disponível no sistema com o NPSH requerido pela bomba, garantindo condições adequadas de operação. Fonte: KARASSIK, I.J. et al. Pump Handbook. 4. ed. New York: McGraw-Hill, 2008. Durante a análise de uma instalação de bombeamento, um engenheiro avaliou as condições de sucção da bomba para verificar a possibilidade de ocorrência de cavitação no sistema. Com base nas informações apresentadas e nos conceitos de NPSH e cavitação, analise as afirmativas a seguir: I. Para evitar cavitação, o NPSH disponível do sistema deve ser maior que o NPSH requerido pela bomba. II. NPSH requerido corresponde a uma característica da bomba hidráulica e normalmente é fornecido pelo fabricante do equipamento. III. aumento do comprimento da tubulação de sucção contribui para a redução das perdas de carga e para o aumento do NPSH disponível. IV. NPSH disponível corresponde à condição hidráulica da instalação de sucção e pode ser determinado a partir das características da tubulação e das perdas de carga do sistema. É correto o que se afirma em: A I, apenas. B II e III, apenas. I, II, III e IV. D I, II e IV, apenas. E III e IV, apenas. 3 Os sistemas de bombeamento são utilizados em aplicações como abastecimento de água, irrigação e processos industriais para promover o transporte de fluidos em tubulações. O desempenho desses sistemas depende de fatores como perdas de carga, associação de bombas e ponto de operação doconjunto hidráulico. A interpretação adequada desses parâmetros é importante para garantir eficiência energética e funcionamento seguro das instalações. Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, T. Introdução à Mecânica dos Fluidos. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014. Durante a análise de um sistema de bombeamento, um engenheiro avaliou diferentes parâmetros hidráulicos relacionados às perdas de carga, associação de bombas e condições de operação do sistema. Com base nas informações apresentadas e nos conceitos de instalações de bombeamento, analise as afirmativas a seguir. I. A associação de bombas em série é utilizada principalmente para aumentar a vazão fornecida ao sistema hidráulico. II. aumento do diâmetro da tubulação pode contribuir para a redução das perdas de carga distribuídas no escoamento. III. número de Reynolds é utilizado na determinação do fator de atrito empregado no cálculo das perdas de carga distribuídas em tubulações. IV. ponto de operação de uma bomba centrífuga corresponde à interseção entre a curva característica da bomba e a curva do sistema hidráulico. É correto o que se afirma em: A I, II, III e IV. II e IV, apenas. I e III, apenas. D I, apenas. E II, III e IV, apenas. 4 Em sistemas industriais de ventilação forçada, o correto dimensionamento do ventilador é importante para garantir renovação adequada do ar e eficiência energética do sistema. Para selecionar o motor elétrico de acionamento, devem ser analisados parâmetros como vazão volumétrica, carga de pressão e rendimento operacional do equipamento. A interpretação adequada dessas variáveis permite estimar a potência mínima necessária para o funcionamento seguro do sistema de ventilação. A potência requerida pelo ventilador pode ser calculada pela expressão: Em que:P = potência elétrica gerada (W) = densidade da água (kg/m³) g = aceleração da gravidade (m/s²) H = carga de pressão (m) Q = vazão volumétrica (m³/s) n = rendimento do sistema Fonte: ASHRAE - AMERICAN SOCIETY OF HEATING, REFRIGERATING AND AIR- CONDITIONING ENGINEERS. ASHRAE Handbook: Fundamentals. Atlanta: ASHRAE, 2017. Um engenheiro foi contratado para avaliar o sistema de ventilação de uma instalação industrial. Durante a análise, verificou-se que o ventilador opera com vazão de 5400 m³/h, carga de pressão equivalente a 15 m de coluna de ar e rendimento igual a 70%. Considerando a densidade do ar igual a 1,2 e a aceleração da gravidade igual a 9,8 assinale a alternativa que apresenta corretamente a potência mínima necessária para o acionamento do motor elétrico desse ventilador: A A potência mínima necessária para o motor elétrico é igual a 1852,2 W. A potência mínima necessária para o motor elétrico é igual a 185,22 W. A potência mínima necessária para o motor elétrico é igual a 264,6 W. D A potência mínima necessária para o motor elétrico é igual a 378 W. E A potência mínima necessária para o motor elétrico é igual a 667 W. 5 As propriedades dos combustíveis influenciam diretamente o desempenho e a eficiência dos motores de combustão interna. Em motores do ciclo Otto, a resistência à detonação é uma característica importante para garantir combustão adequada e evitar danos ao motor. Já em motores diesel, a facilidade de autoignição do combustível é fundamental para o funcionamento do sistema de combustão. Fonte: HEYWOOD, J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals. 2. ed. New York: McGraw- Hill, 2018. Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. Combustíveis utilizados em motores do ciclo Otto devem apresentar elevada octanagem. PORQUE II. A octanagem está relacionada à resistência do combustível à detonação durante o processo de combustão. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: A As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.B As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. D As asserções I e II são falsas. E A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 6 Em sistemas hidráulicos utilizados em saneamento, irrigação e processos industriais, o desempenho do bombeamento depende das características das bombas e das condições da tubulação. Em determinadas aplicações, associações de bombas podem ser utilizadas para aumentar vazão ou altura manométrica do sistema. Além disso, fatores como comprimento e diâmetro da tubulação influenciam diretamente as perdas de carga durante o escoamento do fluido. Fonte: ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos: Fundamentos e Aplicações. 3. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015. Um engenheiro foi contratado para avaliar o desempenho de um sistema de bombeamento utilizado em irrigação agrícola. Durante a análise do sistema, foram discutidas alternativas relacionadas à associação de bombas e às características hidráulicas da tubulação para melhorar as condições operacionais do escoamento. Com base nessa situação e nos conceitos de sistemas de bombeamento, analise as afirmativas a seguir. I. aumento do comprimento da tubulação contribui para o aumento das perdas de carga do sistema. II. A associação de bombas em paralelo pode aumentar a vazão disponível no sistema de bombeamento. III. A associação de bombas em série pode aumentar a altura manométrica fornecida ao sistema hidráulico. IV. A redução do diâmetro da tubulação contribui para a diminuição das perdas de carga do sistema hidráulico. É correto o que se afirma em: A I, II e III, apenas. I e IV, apenas. III e IV, apenas. D II e III, apenas.E II, III e IV, apenas. 7 As propriedades dos combustíveis influenciam diretamente o funcionamento dos motores de combustão interna e o desempenho energético dos sistemas automotivos e industriais. Parâmetros como poder calorífico, octanagem e índice de cetano são utilizados para avaliar características relacionadas à combustão, resistência à detonação e facilidade de autoignição dos combustíveis. Fonte: VAN WYLEN, G. J.; SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, Fundamentos da Termodinâmica. 7. ed. São Paulo: Blucher, 2013. Durante a análise de diferentes combustíveis empregados em motores de combustão interna, um engenheiro avaliou propriedades relacionadas ao processo de combustão e ao funcionamento de motores ciclo Otto e Diesel. Com base nessa situação e nos conceitos relacionados aos combustíveis, analise as afirmativas a seguir: I. índice de octanagem está relacionado à resistência do combustível à detonação em motores ciclo Otto. II. Combustíveis com maior poder calorífico podem liberar maior quantidade de energia durante a combustão. III. índice de cetano é utilizado para avaliar a resistência à detonação de combustíveis empregados em motores ciclo Otto. IV. Combustíveis utilizados em motores Diesel devem apresentar elevada resistência à autoignição para melhorar o desempenho do motor. É correto o que se afirma em: A III e IV, apenas. B II e III, apenas. I, III e IV, apenas. D Ie II, apenas. E II, III e IV, apenas. 8 Em sistemas de ventilação industrial, a taxa de renovação de ar é utilizada para determinar a quantidade de ar que deve ser removida e substituída em um ambiente ao longo do tempo. corretodimensionamento da vazão do ventilador é importante para garantir conforto térmico, qualidade do ar e segurança operacional em salas técnicas e ambientes industriais. A vazão volumétrica necessária pode ser calculada pela expressão: Em que: Q = vazão volumétrica (m³/s) N = número de renovações de ar por hora V = volume do ambiente (m³) Fonte: MACINTYRE, J. Ventilação Industrial e Controle da Poluição. Rio de Janeiro: LTC, 1990. Uma empresa contratou um engenheiro para projetar o sistema de ventilação de uma sala técnica com volume interno de 75 m³. projeto estabelece que o ambiente deve apresentar 12 renovações completas de ar por hora para garantir condições adequadas de operação. Com base nas informações apresentadas e nos conceitos de ventilação industrial, assinale a alternativa correta: A Para dimensionar a vazão do ventilador, não é necessário considerar o volume do Para dimensionar o sistema de ventilação, deve-se considerar apenas o volume do ambiente. Para atender à renovação de ar requerida, será necessária uma vazão de 900 m³/s. D Para atender à taxa de renovação especificada, será necessária uma vazão de 0,25 m³/s. E Para atender à taxa de renovação especificada, será necessária uma vazão de 0,10 m³/s. 9 Os combustíveis utilizados em motores de combustão interna possuem propriedades que influenciam diretamente o desempenho energético, a eficiência térmica e o processo de combustão. Entre essas propriedades, destacam-se o poder calorífico, a octanagem e o índice de cetano, parâmetros importantes para a seleção adequada do combustível conforme o tipo de motor utilizado. Fonte: HEYWOOD, J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals. 2. ed. New York: McGraw- Hill, 2018. Durante a análise de diferentes combustíveis automotivos, um engenheiro avaliou propriedades relacionadas à combustão e ao funcionamento de motores ciclo Otto e Diesel. Com base nas informações apresentadas e nos conceitos relacionados aos combustíveis, analise as afirmativas a seguir: I. Combustíveis utilizados em motores ciclo Otto devem apresentar elevada resistência à detonação. II. Combustíveis com menor poder calorífico fornecem maior quantidade de energia durante a combustão. III. poder calorífico está relacionado à quantidade de energia liberada durante a combustão do combustível.IV. índice de cetano é utilizado para avaliar a resistência à detonação de combustíveis empregados em motores ciclo Otto. É correto o que se afirma em: A I e III, apenas. B I, apenas. II e IV, apenas. D I, II, III e IV. E II, III e IV, apenas. 10 Os combustíveis utilizados em motores de combustão interna apresentam propriedades físicas e químicas que influenciam diretamente o desempenho do motor, o consumo energético e o processo de combustão. Entre essas propriedades, destacam-se o poder calorífico e as características de ignição do combustível, que variam conforme o tipo de motor e a aplicação energética. Fonte: VAN WYLEN, G. J.; SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, Fundamentos da Termodinâmica. 7. ed. São Paulo: Blucher, 2013. Durante a análise do desempenho de diferentes combustíveis utilizados em motores automotivos, um engenheiro observou que determinados combustíveis apresentam maior resistência à detonação, enquanto outros possuem maior facilidade de autoignição. Com base nas informações apresentadas e nos conceitos relacionados aos combustíveis, assinale a alternativa correta: A Em motores do ciclo Otto, combustíveis com elevada facilidade de autoignição são preferidos para aumentar a ocorrência de detonação. B poder calorífico de um combustível está relacionado à quantidade de energia liberada durante o processo de combustão. Combustíveis com menor poder calorífico fornecem maior quantidade de energia durante a combustão. D Combustíveis utilizados em motores Diesel devem apresentar elevada resistência à autoignição para melhorar o funcionamento do motor.E O índice de octanagem é utilizado para avaliar a facilidade de autoignição de combustíveis empregados em motores Diesel. Imprimir