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Questões de Concurso sobre Ciclos Térmicos (Otto, Diesel, Brayton, Rankine, etc)
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Sobre o ciclo ideal de refrigeração Brayton, assinale a afirmativa correta.
A
O coeficiente de desempenho pode ser equivalente ao do ciclo de Carnot.
B
Todos os processos existentes são internamente reversíveis, e os processos na turbina e no compressor são adiabáticos.
C
O refrigerante, ao passar pela válvula de expansão, sai como uma mistura de líquido e vapor.
D
O vapor de refrigerante deve ser separado da solução líquida antes da entrada no condensador.
E
O vapor saturado entra no compressor, e o líquido saturado sai pelo condensador.
O ciclo de potência a vapor mais simples é o chamado Ciclo de Rankine, conforme mostrado na figura abaixo. Uma característica fundamental desse ciclo é que a bomba necessita pouquíssimo trabalho para fornecer água de alta pressão à caldeira.
O ciclo de Rankine é um ciclo idealizado no qual as perdas por atrito em cada um dos quatro componentes são ignoradas. Essas perdas normalmente são bastante pequenas e podem ser ignoradas por completo na nossa análise inicial. Sobre o ciclo de Rankine, é CORRETO afirmar:
A
A eficiência térmica do ciclo é calculada pela razão do trabalho líquido pela taxa de transferência de calor no condensador.
B
A pressão de entrada no condensador é maior do que na saída.
C
Na turbina, considera-se um processo adiabático, onde é considerada a transferência de calor com as vizinhanças.
D
Na saída da turbina, a fração mássica de vapor é igual a 100%.
E
A pressão de entrada da caldeira é a mesma pressão da entrada da turbina.
Os processos termodinâmicos que são eliminados em um ciclo de Brayton são os de
A
combustão e compressão.
B
admissão e compressão.
C
compressão e exaustão.
D
admissão e combustão.
E
admissão e exaustão.
Motores de Ignição por Faísca (MIF), ou motores Otto possuem características diferentes dos motores de ciclo Diesel. Essas diferenças levam a condições de uso e de otimização que são relacionadas às afirmativas a seguir. Assinale a alternativa correta com relação aos motores de ciclo Otto.
A
Atualmente os motores com ciclo Otto vêm empregando sistemas de injeção eletrônica de combustível por razões de custos, mas os carburadores, apesar de mais caros são muito mais eficientes em temos de melhores resultados na queima de combustível, proporcionando maior potência.
B
Chama-se mistura rica àquela que está enriquecida pela maior proporção de ar na mistura.
C
A injeção de combustível no coletor de admissão permite aumento de potência, torque e eficiência volumétrica, além de respostas mais rápidas.
D
Os motores que usam exclusivamente o etanol têm a característica de causarem perda de potência nos motores, devido à ausência de moléculas H₂O₂ em sua composição.
E
Os motores de ciclo Otto possuem a vantagem de poderem utilizar qualquer tipo de combustível, como gasolina, etanol, GNV, diesel, entre outros.
O ciclo Otto, plotado em um diagrama pressão-volume, apresenta dois processos isocóricos (linhas verticais) e dois processos adiabáticos (linhas curvas), e a área inscrita entre essas linhas delimita o caminho completo do ciclo e representa o trabalho total que pode ser feito durante um ciclo.
C
Certo
E
Errado
O ciclo de Carnot para a refrigeração integra os ciclos ainda usados hoje para remover calor de um meio. Com relação a esse ciclo, analise os itens a seguir:
I. Apresenta o maior COP quando comparado a outros ciclos, mesmo com irreversibilidades, contanto que opere entre as mesmas temperaturas.
II. Ciclos reversíveis que trabalhem entre as mesmas temperaturas podem apresentar diferentes valores de COP.
III. Conta com duas fases, a de líquido e vapor, sendo que a troca de calor para mudança de fases é usada para refrigeração.
Está correto o que se afirma em
A
I, apenas.
B
II, apenas.
C
III, apenas.
D
I e III, apenas.
E
II e III, apenas.
Uma máquina térmica recebe calor de uma fonte mantida a 227 oC e elimina para o meio ambiente resíduos não poluentes a uma temperatura de 27 oC.
Baseando-se no conceito de ciclo Carnot, a eficiência máxima que essa máquina pode ter é:
A
0,30;
B
0,40;
C
0,60;
D
0,74;
E
0,89.
O esquema representa um motor do ciclo Otto a dois tempos.
C
Certo
E
Errado
Um motor que opera segundo o ciclo de Carnot e entre reservatórios de 340 °C e 50 °C apresenta rendimento acima de 50%.
C
Certo
E
Errado
O Ciclo Rankine é um ciclo termodinâmico que converte energia térmica em energia mecânica. Nesse ciclo, a regeneração contribui para a melhora da eficiência do sistema, pois busca:
A
aumentar a temperatura do vapor após a expansão na turbina, o que aumenta a eficiência da turbina.
B
reduzir a temperatura do vapor antes da entrada na turbina, diminuindo, assim, as perdas por atrito e melhorando a eficiência da expansão do vapor.
C
pré-aquecer a água de alimentação antes de entrar na caldeira, reduzindo, assim, a quantidade de combustível necessário para gerar vapor, o que aumenta a eficiência térmica do ciclo.
D
resfriar o vapor após a expansão na turbina, o que aumenta a densidade do vapor e melhora a eficiência da compressão na bomba de alimentação.
No ciclo de Rankine, o trabalho de bombeamento é desprezível em comparação ao trabalho produzido pela turbina, porque a bomba atua sobre o fluido no estado líquido, cujo volume específico é muito menor que o do vapor.
C
Certo
E
Errado
O ciclo de Rankine ideal é mais eficiente quando a pressão no condensador é reduzida, pois isso aumenta o trabalho líquido gerado pelo ciclo.
C
Certo
E
Errado
Ano:
2024
Prova:
ACAFE - CELESC - Técnico Industrial - Área: Mecânica - 2024
O ciclo _______ é o ciclo ideal dos motores alternativos de ignição por _________. Neste ciclo, os dois processos de transferência de calor – transferência para o fluido de trabalho e transferência por rejeição de calor - ocorrem a _________ constante. O ciclo _______ é o ciclo ideal dos motores alternativos de ignição por __________. Neste ciclo, a quantidade de calor transferida para o fluido de trabalho acontece a __________ constante e a rejeição de calor a _________ constante.
As palavras que completam CORRETAMENTE essas lacunas são:
A
Otto, centelha, volume, Diesel, compressão, pressão, volume
B
Otto, centelha, pressão, Diesel, compressão, volume, pressão
C
Diesel, compressão, volume, Otto, centelha, pressão, volume
D
Diesel, compressão, pressão, Otto, centelha, volume, pressão
E
Otto, compressão, pressão, Diesel, centelha, pressão, volume
Existem muitas configurações e usos diferentes de motores, e para cada um deles existem diferenças no projeto e nas características operacionais. Em termos de parâmetros de desempenho de motores, é correto afirmar que
A
dentro de uma determinada categoria de motores (por exemplo, motores ciclo Otto de quatro tempos de aspiração natural), características de desempenho como: (i) pressão média efetiva de freio máxima (bmep_max) no ponto de potência máxima, (ii) potência específica e potência de atrito, na potência nominal máxima, (ii) melhor consumo específico ao freio (bsfc), nas rotações mais baixas do motor e válvula de borboleta perto de 100% aberta, são comparáveis.
B
dentro de uma determinada categoria de motores (por exemplo, motores ciclo Otto de quatro tempos de aspiração natural), características de desempenho como: (i) pressão média efetiva de freio máxima (bmep_max) no ponto de consumo específico de combustível mínimo indicado (isfc), (ii) potência específica e potência de atrito, na potência nominal máxima, (ii) melhor consumo específico ao freio (bsfc), nas rotações mais baixas do motor e válvula de borboleta perto de 100% aberta, são comparáveis.
C
dentro de uma determinada categoria de motores (por exemplo, motores ciclo Otto de quatro tempos de aspiração natural), características de desempenho como: (i) pressão média efetiva de freio máxima (bmep_max) no ponto de consumo específico de combustível mínimo ao freio (bsfc), (ii) potência específica e potência de atrito, na potência nominal máxima, (ii) melhor consumo específico ao freio (bsfc), nas rotações mais baixas do motor e válvula de borboleta perto de 100% aberta, são comparáveis.
D
dentro de uma determinada categoria de motores (por exemplo, motores ciclo Otto de quatro tempos de aspiração natural), características de desempenho como: (i) pressão média efetiva de freio máxima (bmep_max) no ponto de torque máximo, (ii) potência específica e velocidade média do pistão (Sp_mean), na potência nominal máxima, (ii) melhor consumo específico ao freio (bsfc), nas rotações mais baixas do motor e válvula de borboleta perto de 100% aberta, são comparáveis.
E
dentro de uma determinada categoria de motores (por exemplo, motores SI de quatro tempos de aspiração natural), as características de desempenho não são comparáveis, isto em função da variação de parâmetros geométricos e construtivos, o que gera mudanças significativas no processo de troca térmica.
Assinale a opção que completa corretamente as lacunas da sentença abaixo.
Nos motores ciclo ____________, o ____________ comprime somente ar, até que este atinja uma temperatura elevada. Quando o pistão se aproxima do ____________ injeta-se o combustível que reage espontaneamente com o oxigênio presente no ar quente, ____________ a necessidade de uma faísca.
A
Otto/ anel/ Ponto Morto Inferior/ com
B
Diesel/ virabrequim/ Ponto Morto Superior/ sem
C
Diesel/ pistão/ Ponto Morto Superior/ sem
D
Otto/ pistão/ Ponto Morto Superior/ com
E
Diesel/ pistão/ Ponto Morto Inferior/ com
Em um ciclo termodinâmico ideal conhecido como ciclo Carnot, o sistema transfere energia sob a forma de calor de uma fonte para outra. No processo, parte desta energia é convertida em trabalho.
O ciclo de Carnot é composto de dois pares de transformações
A
isotérmicas e isobáricas.
B
isocóricas e isobáricas
C
isobáricas e isentrópicas.
D
isotérmicas e isocóricas.
E
isotérmicas e adiabáticas.
Após realizar a retífica nos cilindros de um motor a combustão que opera com o ciclo diesel, foi solicitado a um mecânico de manutenção que realizasse medições para verificar as folgas entre os anéis dos pistões e os cilindros. Para essa atividade, assinale a alternativa que indica a ferramenta correta para essa finalidade.
A
Relógio comparador.
B
Micrômetro milesimal.
C
Goniômetro.
D
Súbito.
E
Calibrador tampão.
Uma maior eficiência dos motores do ciclo Otto a quatro tempos pode ser obtida aumentando-se a taxa de compressão, que, porém, é limitada à possibilidade de ocorrência da autoignição da mistura, a detonação.
C
Certo
E
Errado
Analise as afirmativas a seguir, se são verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) | O sistema de alimentação dos motores de combustão é responsável por levar o ar e o combustível ao motor. |
( ) | Existem basicamente três tipos de sistemas de acordo com o ciclo de funcionamento dos motores: o sistema para motores Otto – de dois ou quatro tempos – e o sistema para motores Diesel. |
( ) | No sistema de alimentação de motores que usam ciclo Otto, o combustível é injetado nos cilindros por um circuito diferente do percorrido pelo ar. |
( ) | No sistema Diesel, o combustível é misturado ao ar antes de ser admitido nos cilindros. |
( ) | Tanto num sistema quanto no outro a admissão ocorre quando o pistão se desloca do ponto morto superior para o ponto morto inferior com a válvula de admissão aberta. |
As afirmativas são, respectivamente,
A
V, F, V, F e V.
B
V, V, V, V e V.
C
V, V, F, F e V.
D
V, F, F, F e V.
E
V, F, V, V e F.
Os motores diesel podem ser classificados conforme a maneira em que se processa a combustão. Com base nesses conceitos, assinale a opção correta.
A
Nos motores de injeção indireta, o óleo diesel é injetado diretamente na câmara de combustão.
B
Os motores de câmara de turbulência possuem consumo reduzido de combustível, com pressões de injeção de óleo menores (100 a 140 kg/cm²).
C
Nos motores de injeção indireta, a pressão de combustão é menor, e o funcionamento é mais suave. As pressões internas no motor são menores e as espessuras das paredes do bloco de cilindro são menores, e o motor pode ser mais leve.
D
Os motores de cabeça quente possuem uma taxa de compressão adequada, portanto de baixa compressão. Também consomem exclusivamente óleo diesel.
E
Nos motores de injeção direta, o diese é injetado em uma câmara separada do cilindro, geralmente localizada na parte inferior do cabeçote.
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