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Questões de Concurso sobre Conservação Eletromecânica de Energia
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A conversão eletromecânica de energia é o processo fundamental que ocorre em motores e geradores elétricos. Baseando-se nas leis do eletromagnetismo sobre esses princípios, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) A Lei de Faraday estabelece que uma tensão induzida em um condutor é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético que o atravessa, sendo o princípio básico de funcionamento dos geradores.
( ) Em um sistema de conversão de energia, a densidade de energia magnética armazenada no entreferro de uma máquina é inversamente proporcional ao quadrado da permeabilidade magnética do meio.
( ) A Força de Lorentz, expressa por F = q (v x B), descreve a força exercida sobre uma carga em movimento em um campo magnético, sendo a base para a força mecânica desenvolvida em motores de corrente contínua.
( ) O princípio da conservação de energia em máquinas elétricas dita que a energia elétrica de entrada é igual à soma da energia mecânica de saída, das perdas por efeito Joule, das perdas magnéticas (histerese e correntes parasitas), das perdas mecânicas (atrito e ventilação) e da variação da energia armazenada no campo magnético.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
A
V – F – V – V.
B
V – V – V – F.
C
V – F – F – V.
D
F – F – V – F.
E
F – V – F – V.
A transferência de calor por convecção pode ocorrer de forma natural ou forçada.
Sobre este conceito, considere as afirmativas a seguir:
I. Na convecção natural, o movimento do fluido ocorre devido às diferenças de densidade causadas por variações de temperatura.
II. Na convecção forçada, o regime de escoamento e o coeficiente convectivo são fortemente influenciados pelo número de Reynolds.
III. A convecção natural, para o mesmo fluido e diferença de temperatura, o coeficiente de transferência de calor por convecção é maior que na forçada.
É correto o que se apresenta em
A
I, apenas.
B
II, apenas.
C
III, apenas.
D
I e II, apenas.
E
I, II e III.
A respeito de modelagem para o estudo dos princípios de conversão eletromecânica de energia de sistemas, assinale a afirmativa correta.
A
Modelos simplificados não permitem previsão de comportamento dinâmico sob diferentes condições de operação.
B
A modelagem eletromecânica visa representar a parte elétrica do sistema, sem considerar a dinâmica mecânica.
C
A modelagem busca representar o sistema real por meio de equações matemáticas ou elétrico-mecânicos que descrevem a relação entrada-saída.
D
A modelagem de sistemas eletromecânicos não considera as perdas de energia, tornando o sistema ideal e linear para todos os cálculos.
E
A modelagem de sistemas eletromecânicos deve incluir todos os efeitos não-lineares, quando se deseja uma análise preliminar linear.
A conversão eletromecânica de energia envolve a transferência de energia entre sistemas elétricos e sistemas mecânicos, utilizando o campo magnético como meio de acoplamento. Sobre esse processo, analise as assertivas a seguir:
I. O princípio da conservação de energia estabelece que a energia elétrica suprida ao sistema é igual à soma da energia mecânica produzida, das perdas (Joule, histerese, correntes parasitas) e da variação da energia armazenada no campo magnético.
II. Em máquinas elétricas, a densidade de energia magnética (w_m) no entreferro é proporcional ao quadrado da intensidade do campo magnético (H²), o que explica por que a força de tração magnética aumenta rapidamente com a corrente.
III. Para que ocorra a conversão de energia, o sistema deve ser necessariamente linear, ou seja, a relação entre o fluxo magnético (lambda) e a corrente (i) deve ser sempre uma constante, independentemente do nível de saturação do núcleo ferromagnético.
IV. A força ou o torque desenvolvido(a) em um atuador magnético pode ser determinado(a) através da variação da coenergia magnética em relação ao deslocamento (ou posição angular), mantendo-se a corrente constante.
V. O fenômeno de histerese magnética contribui positivamente para o aumento do torque útil em um motor, visto que o atraso na magnetização reduz a dissipação de energia térmica no núcleo.
Quais estão corretas?
A
Apenas I, II e III.
B
Apenas I, II e IV.
C
Apenas I, III e V.
D
Apenas II, IV e V.
E
Apenas III, IV e V.
No estudo da conversão eletromecânica de energia, o conceito de “relutância variável” é fundamental para compreender como o torque é gerado em determinados tipos de motores. A respeito desse princípio físico, é correto afirmar que
A
o princípio de relutância variável depende exclusivamente da corrente elétrica aplicada.
B
o torque surge devido à tendência do rotor de se alinhar na posição de menor relutância magnética.
C
o torque é produzido pela interação entre os campos magnéticos para qualquer geometria do rotor.
D
o conceito de relutância variável está relacionado ao escorregamento dos motores.
E
o torque decorrente dos campos magnéticos diminui com atrito mecânico entre rotor e estator.
O estudo dos fluxos energéticos de uma empresa que visa ao uso racional da eletricidade pode ser considerado como auditoria energética.
C
Certo
E
Errado
Durante uma auditoria energética numa pequena indústria, foi identificado que um motor elétrico de 50 kW opera 8 horas por dia, 5 dias por semana. A energia custa R$ 0,45 por kWh. A equipe recomendou a substituição do motor por um mais eficiente, com uma economia de 15% de energia.
Qual será a economia mensal em reais ao implementar a substituição recomendada?
A
R$ 540,00.
B
R$ 300,00.
C
R$ 108,00.
D
R$ 720,00.
E
R$ 810,00.
A conservação de energia elétrica é essencial para garantir o uso eficiente dos recursos naturais e reduzir os impactos ambientais. Essa prática envolve tanto a adoção de tecnologias eficientes quanto a mudança de comportamentos que promovam o uso consciente da energia. Paralelamente, o desenvolvimento de fontes alternativas de energia, como a solar, a eólica e a biomassa, tem desempenhado um papel fundamental na diversificação da matriz energética e na redução da dependência de combustíveis fósseis, contribuindo para um futuro mais sustentável. Sobre a conservação de energia elétrica e as aplicações de fontes alternativas de energia, analise as afirmativas a seguir.
I. A instalação de painéis fotovoltaicos em residências pode contribuir para a redução da demanda por energia elétrica gerada a partir de fontes fósseis, além de possibilitar a geração de créditos energéticos quando houver excedente de produção.
II. As turbinas eólicas são eficazes na geração de energia elétrica em locais com velocidades de vento constantes e superiores a 10 m/s, sendo sensíveis a variações abruptas de velocidade.
III. A conservação de energia elétrica em indústrias pode ser alcançada com a substituição de motores antigos por motores de alta eficiência energética, reduzindo o consumo de energia reativa.
IV. A energia de biomassa é considerada uma fonte alternativa renovável, mas sua queima não contribui para a emissão de gases do efeito estufa.
V. A implementação de sistemas de iluminação inteligente em edifícios comerciais pode reduzir o consumo energético em até 70%, ao ajustar automaticamente os níveis de iluminação de acordo com a ocupação e a luminosidade natural.
Está correto o que se afirma apenas em
A
I, II e V.
B
I, III e V.
C
II, III e IV.
D
I, II, III e V.
Em conversão eletromecânica de energia, o princípio dos trabalhos virtuais garante que um conversor eletromecânico de energia pode operar recebendo energia mecânica e fornecendo energia elétrica, ou recebendo energia elétrica e fornecendo energia mecânica.
C
Certo
E
Errado
Qual dos temas a seguir NÃO faz parte da Seção II: conservação e gestão de recursos da Agenda 21, ainda que seja pertinente na Agenda 21 em geral?
A
Proteção da atmosfera.
B
Desmatamento.
C
Infância e juventude.
D
Proteção dos oceanos.
E
Manejo de sustâncias químicas tóxicas.
A conversão eletromecânica de energia é um conceito fundamental nos sistemas que transformam energia elétrica em mecânica, ou vice-versa, sendo amplamente utilizada em motores e geradores. Além disso, a eficiência e a densidade de energia armazenada nos campos elétricos e magnéticos são aspectos relevantes no projeto de máquinas elétricas. Considerando esses princípios, analise as seguintes afirmações:
I - A conversão eletromecânica de energia ocorre quando um dispositivo eletromecânico converte energia elétrica ou mecânica em energia térmica.
II - Em máquinas elétricas, os campos magnéticos apresentam maior densidade de energia por unidade de volume em comparação com os campos elétricos.
III - Motores elétricos transformam energia elétrica em energia mecânica, enquanto geradores realizam o processo inverso, convertendo energia mecânica em energia elétrica.
Com base na análise das afirmações, é CORRETO o que se afirma em:
A
I e III, apenas
B
I, apenas.
C
I, II e III, apenas.
D
II e III, apenas.
E
III, apenas.
Após uma inspeção de rotina, determinado técnico industrial verificou o consumo de energia das instalações elétricas e constatou uma baixa eficiência energética. Durante uma reunião, o técnico orientou os administradores e usuários dos ambientes sobre algumas medidas para melhorar a eficiência energética das instalações. São consideradas medidas corretas, EXCETO:
A
Utilizar motores elétricos trabalhando em vazio (sem carga).
B
Manter as portas e janelas sempre fechadas para evitar a entrada de ar quente em ambientes climatizados.
C
Verificar a existência de motores superdimensionados e substitui-los por motores elétricos com capacidade adequada.
D
Utilizar reatores eletrônicos (com fator de potência maior ou igual a 0,92), em substituição aos reatores eletromagnéticos, em sistemas de iluminação com reatores.
Em uma indústria de médio porte que consome uma grande quantidade de energia elétrica, foi implementado um sistema de gestão de eficiência energética. Através de uma auditoria energética, foi identificada a necessidade de aplicar medidas para reduzir o consumo de energia em diversas áreas da planta, como no uso de motores elétricos, iluminação e sistemas de climatização. Para isso, foram sugeridas estratégias de substituição de equipamentos por modelos mais eficientes, controle automático de iluminação e o uso de fontes de energia renováveis, como energia solar, para suprir parte da demanda elétrica da empresa. Um dos objetivos principais da gestão de eficiência energética é reduzir os custos operacionais e aumentar a sustentabilidade da operação, sem comprometer a produtividade.
Para atingir os objetivos de eficiência energética mencionados no suporte, uma das medidas mais eficazes seria _________________, pois essa ação reduz o consumo de energia sem impactar a produtividade.
A
A substituição de equipamentos por modelos mais eficientes.
B
O aumento da potência dos motores elétricos utilizados.
C
A redução da demanda por energia através da diminuição da produção.
D
A instalação de sistemas de iluminação com lâmpadas incandescentes.
E
O desligamento periódico dos sistemas de climatização, independentemente da necessidade.
A conservação adequada de amostras biológicas e hemoderivados é essencial para garantir a qualidade dos testes laboratoriais e a segurança dos pacientes. Acerca desse assunto, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
(__)A temperatura ideal para armazenamento de hemocomponentes como plaquetas é de aproximadamente -20°C, garantindo a preservação da funcionalidade celular.
(__)O armazenamento de plasma congelado deve ser realizado a temperaturas inferiores a -30°C para garantir a integridade dos fatores de coagulação.
(__)Os refrigeradores para armazenamento de sangue e plasma devem ser equipados com sistemas de monitoramento contínuo de temperatura para evitar variações prejudiciais.
(__)A exposição prolongada de reagentes bioquímicos a variações de temperatura pode comprometer a precisão dos testes laboratoriais.
A sequência está correta em:
A
V − V − V − F.
B
F − F − V − F.
C
F − F − V − V.
D
F − V − V − V.
E
V − F − F − V.
Quando um fio condutor, de cobre, por exemplo, é ligado a um gerador, ele se submete a uma diferença de potencial, e um campo elétrico se estabelece em seu interior. O condutor permite que os elétrons livres se movam através dele, mas oferece grande resistência a esse movimento. É como se uma pessoa saísse correndo desesperadamente no meio de uma multidão. Assim, identifique a alternativa que trata de uma denominação para o dito efeito JOULE.
A
É a transformação de energia potencial elétrica em energia térmica.
B
É a transformação de energia térmica em energia potencial elétrica.
C
É a transformação de energia potencial elétrica em energia química.
D
É a transformação de energia térmica em energia cinética.
Em relação às práticas adotadas quanto à conservação de energia elétrica, analise as proposições a seguir:
I – Limitar a utilização de aparelhos de ar-condicionado somente em dependências ocupadas.
II – Utilizar equipamentos elétricos em horário de ponta (das 18h às 21h).
III – Utilizar, preferencialmente, luminárias abertas, retirando, quando possível, o protetor de acrílico das mesmas.
IV – Promover campanhas sobre a redução do consumo de água, visando reduzir os gastos com energia elétrica durante o seu bombeamento.
V – Guardar líquidos e alimentos ainda quentes em geladeiras ou freezers.
As ações que contribuem efetivamente para a conservação de energia elétrica estão descritas apenas nos itens:
A
I – II – III
B
I – III – IV
C
II – III – V
D
II – III – IV
E
I – III – V
Em uma rede de energia trifásica de tensão de linha de 220 V foi conectado, em Y, um motor de indução trifásico. Sabe-se que a resistência do rotor e o módulo da corrente do rotor referidos ao estator são 0,05 Ω e 30 A, respectivamente, para um determinado ponto de operação. Além disso, no mesmo ponto de operação, as perdas rotacionais e o escorregamento são 300 W e 5%, respectivamente.
A potência mecânica no eixo do motor é de
A
1150 W.
B
1850 W.
C
2150 W.
D
2265 W.
E
3545 W.
A respeito dos princípios de conversão eletromecânica de energia, assinale a alternativa correta.
A
Um eletroímã, comumente confeccionado a partir de um enrolamento com núcleo de material paramagnético ou diamagnético, a exemplo do ferro, produzirá os mesmos efeitos magnéticos de um imã natural ao ser energizado.
B
Dois eletroímãs, ao serem energizados, serão alinhados de modo que os eixos longitudinais coincidam com a direção do campo, mas com os polos opostos se defrontando, fato experimental que veio a ser denominado Lei de Ampére.
C
O processo da conversão eletromecânica de energia ocorre quando se impõe um desalinhamento entre dois eletroímãs energizados, Condição que dá origem a uma força para restabelecer “o, alinhamento, com a realização de trabalho mecânico cuja energia necessária é fornecida pela fonte que supre a corrente elétrica que gera o campo magnético.
D
Geradores de corrente. alternada e motores elétricos síncronos são transdutores que se distinguem entre si pelo arranjo dos estatores.
E
Nos motores elétricos e geradores, podem-se distinguir duas partes principais, que são o rotor (parte fixa) e o estator (parte girante).
Um motor cujo eixo está girando a 1400 rpm, fornece 60 N.m de conjugado para sua carga. Qual será a potência mecânica, em Watts, fornecida à carga?
A
84.000
B
8.796
C
1.400
D
4.398
E
2.199
Sobre gerador de corrente contínua, assinale a opção que apresenta o componente responsável pela conversão da corrente alternada que passa pela armadura em corrente continua.
A
Comutador.
B
Conversor.
C
Alternador.
D
Excitador.
E
Derivador.
Gerar simulado