Questões de Concurso sobre Subárea: Sistemas Térmicos

Deseja-se comparar o trabalho de compressão entre dois ciclos ar-padrão Brayton. No primeiro ciclo existe apenas um compressor isentrópico, com relação de compressão de 10. A temperatura de saída do ar é de 579 K. No segundo ciclo existe um compressor com dois estágios, o primeiro e o segundo, ambos isentrópicos, e com relação de compressão de 4 e 2,5, respectivamente. Entre os dois estágios existe um resfriador intermediário. O ar deixa o primeiro estágio a 446 K, entrando no resfriador nessa temperatura e deixando-o a 300 K, que é a temperatura de entrada do segundo estágio. O ar deixa o segundo estágio a 390 K. Em ambos os compressores o ar entra a 300 K e 100 kPa. O calor específico do ar a pressão constante é igual a 1 kJ/(kgK).

Uma nave transporta um equipamento eletrônico sensível a variações de temperatura. Na reentrada da nave na atmosfera, o equipamento deve ser revestido externamente de forma a protegê-lo do transitório térmico. O material selecionado deve apresentar

O fluido de trabalho em um tubo de calor deve apresentar as seguintes características termofísicas:

Uma bomba de calor será usada para manter a temperatura da água de uma piscina em 27 ºC. A piscina está em um ambiente cuja temperatura é 7 ºC. Dessa forma a água da piscina perde energia por transferência de calor para a vizinhança a uma taxa de 150 kW. A mínima potência requerida para acionar a bomba de calor é

Deseja-se analisar a viabilidade de cinco ciclos de potência apresentados nas alternativas de (a) a (e). Cada um dos motores transfere calor com os mesmos dois reservatórios térmicos, o reservatório a alta temperatura, cuja temperatura é T_H = 327 ºC, e o reservatório a baixa temperatura, cuja temperatura é T_L = 27 ºC. Sendo Q_H o calor transferido do primeiro reservatório para um motor, Q_L o calor transferido de um motor para o reservatório a baixa temperatura e W o trabalho realizado por um motor sobre a vizinhança, assinale a alternativa que apresenta um ciclo motor que satisfaz a 1.ª e a 2.ª leis da termodinâmica.