Questões de Concurso sobre Subárea: Sistemas Térmicos

Óleo com vazão mássica de 314 kg/s é transportado através de um oleoduto com 150 km de comprimento e diâmetro de 1 m. As propriedades termofísicas do óleo são massa específica igual a 900 kg/m³, viscosidade dinâmica igual a 4,5 Pa.s e difusividade térmica igual a 10^–7 m²/s.

O ciclo Ericsson é um caso-limite do ciclo Brayton regenerativo com infinitos estágios de reaquecimento e inter-resfriamento, sem irreversibilidades. Dessa forma, o fornecimento de energia ao ciclo se dá a temperatura constante igual a T_H, a temperatura do reservatório a alta temperatura. A rejeição de calor se dá a temperatura constante igual a T_L, a temperatura do reservatório a baixa temperatura. O ciclo Ericsson é composto por dois processos isotérmicos e dois isobáricos, enquanto que o ciclo de Carnot é composto por dois processos adiabáticos e dois isotérmicos, todos reversíveis.

Considere um tubo de calor que operará montado na vertical, de tal forma que o condensador ficará acima do evaporador, em um lugar em que a gravidade vale g. Essa montagem afeta o desempenho do tubo de calor, pois impacta sobre o

Considere dois motores de mesmo rendimento térmico que operam segundo um ciclo de Carnot. O primeiro recebe energia por transferência de calor de um reservatório térmico a alta temperatura (T_H = 927 ºC) e rejeita energia também por transferência de calor para um reservatório auxiliar, cuja temperatura Ta obedece à relação T_H > T_a > T_L. O segundo motor recebe energia por transferência de calor do reservatório auxiliar e rejeita energia por transferência de calor para um reservatório a baixa temperatura (T_L = 27 ºC). A temperatura do reservatório auxiliar, T_a, é igual a

Considere uma aleta de seção retangular uniforme, de largura w = 100 mm e espessura t = 1 mm e de comprimento L = 700 mm, em um ambiente em que o ar está a 0 ºC. O material da aleta apresenta condutividade térmica k = 25 W/(mK). A distribuição de temperatura (ºC) na aleta é unidimensional, sendo dada por T = 100e^–4x; em que x é a coordenada (m) ao longo da aleta (x = 0 corresponde à sua base, enquanto x = L, à sua ponta).

No escoamento de um fluido no interior de um tubo, o comprimento da região de entrada fluidodinâmica é EF, e o comprimento da região de entrada térmica é ET. Sabe-se que EF > ET.

O ciclo Stirling é composto por quatro processos internamente reversíveis, uma compressão isotérmica do estado 1 ao 2 (T₁ = T₂), um aquecimento isocórico de 2 a 3 (v₂ = v₃), uma expansão isotérmica do estado 3 ao 4 (T₃ = T₄) e um resfriamento isocórico de 4 a 1 (v₄ = v₁). A massa de ar no motor é m. São conhecidas as temperaturas, T, e pressões, p, associadas a cada um dos estados. Considere que o ar comporta- se como gás ideal, com calores específicos constantes. A constante do ar é igual a R.

O trabalho líquido realizado pelo ciclo é igual a

Considere um ciclo de potência composto por quatro processos associados à passagem do fluido de trabalho pela bomba (processo 1-2), caldeira (processo 2-3), turbina (processo 3-4) e condensador (processo 4-1), nessa ordem. A turbina pode ser considerada adiabática e apresenta uma determinada eficiência isentrópica. É correto afirmar que, quando essa eficiência isentrópica tende a zero, o processo 3-4