Questões de Concurso sobre Sistemas Termomecânicos

Utiliza-se vapor como fluido de trabalho em um ciclo ideal de Rankine. O vapor superaquecido entra na turbina a 8 𝑀𝑃𝑎, se expande e sai a uma pressão de 300 𝑘𝑃𝑎. Obteve-se a propriedade do fluido na saída da turbina, uma entalpia de ℎ = 2615,14 𝑘𝐽/𝑘𝑔. Determine o título do vapor na saída da turbina.

Temos abaixo a tabela de propriedades da água saturada em função da pressão.

(BOGNAKKE, Fundamentos da termodinâmica, adaptado)

Assinale a alternativa que corresponde ao título do vapor na saída da turbina:

As usinas de potência a vapor são responsáveis pela produção da maior parte da energia elétrica do mundo, e mesmo pequenos aumentos de eficiência térmica podem significar economia na necessidade de combustível. Assim, grandes esforços são dedicados para melhorar a eficiência do ciclo em que as usinas operam.

Avalie as afirmativas como proposta de melhoria de eficiência térmica de um ciclo de potência:

I. Aumentar a temperatura média na qual o calor é transferido para o fluido de trabalho na caldeira.

II. Diminuir a pressão média em que a caldeira opera.

III. Diminuir a temperatura média na qual o calor é rejeitado do fluido de trabalho no condensador.

IV. Aumentar a pressão média em que o condensador opera.

Assinale a alternativa que trazem propostas VERDADEIRAS:

Um ventilador de um sistema de AVAC (aquecimento, ventilação e ar-condicionado) deve insuflar o ar a uma vazão de 18.000 m³ /h contra uma pressão total na saída do ventilador de 300 Pa. Considerando-se que a eficiência total do ventilador seja de 60%, assinale a alternativa que apresenta o valor necessário da potência no eixo (em Watts) para a movimentação deste ventilador, nas condições de projeto.

Caso seja introduzido um superaquecedor no ciclo de Rankine da referida usina, a sua eficiência térmica será reduzida, pois se aumentará a temperatura do vapor de entrada na turbina.

Um motor ideal opera segundo o ciclo Otto padrão ar com uma taxa de compressão de 10:1. No início da compressão, a temperatura é de 30°C, com pressão de 100 kPa. Calor é fornecido ao processo à taxa de 5 MJ/kg. Considerar dados a constante adiabática k = 1,4 e constante do gás R = 280 J/kg.K. Se o motor for de 4 tempos com 1600 cm³ de cilindrada, a 3500 rpm, determine a eficiência térmica do ciclo.

Se necessário, usar 10^{1,4 – 1} = 2,5.

O gás refrigerante comprimido, ao fluir para o condensador, absorve calor do ambiente circundante, permitindo que o gás se estabilize, passando do estado líquido para o gasoso.

Assinale a alternativa que identifica, respectivamente, os ciclos de potência pelos diagramas T-s apresentados abaixo.

(ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. A., 2013, Termodinâmica, 7ª Edição, McGraw. Hill, Porto Alegre. p. 504.)

A velocidade do ar no referido escritório tem pouca influência direta na sensação de conforto térmico dos funcionários, pois apenas favorece a uniformidade de temperatura no espaço.

A carga térmica total decorrente do ar exterior de renovação deve ser calculada pela multiplicação de três fatores: a vazão de ar requerida, o calor específico do ar e a diferença de temperatura de bulbo seco entre o ar externo e o ar interno.

O que é o efeito de ciclo de compressão em um sistema de refrigerante?

Considere um motor de combustão interna de ignição por centelha de quatro tempos que opere com um ciclo ideal padrão a ar Otto. Em relação a sua curva Pressão x Volume (p x v), é correto afirmar que o gráfico p x v é composto por:

Os ciclos de Carnot e de Rankine são fundamentais para a compreensão das máquinas térmicas e a conversão de calor em trabalho. Uma característica distintiva entre os ciclos de Carnot e de Rankine, e suas implicações na eficiência de motores térmicos, é o fato de que:

Em um motor a combustão interna de pistão do ciclo diesel, o único tempo que se produz energia, sendo que os outros três tempos consomem uma parte dessa energia, é o:

Numa determinada sala em que o ar se encontra à temperatura de 30ºC efetuou-se a medida da temperatura de bulbo úmido do ar, tendo-se encontrado para esta medida o valor de 20ºC. Com base nesta medida, pode-se afirmar que a umidade relativa e a temperatura do ponto de orvalho do ar desta sala são, respectivamente:

Os motores Diesel são projetados para operar com alta eficiência térmica e são usados em uma variedade de aplicações, desde veículos automotores, como carros, caminhões e ônibus, até equipamentos industriais, geradores de energia e embarcações marítimas. Qual é o processo de ignição característico de um motor de ciclo Diesel?

No ponto em que a umidade relativa é de 20% e a temperatura de bulbo úmido é de 12,5 ºC, o volume específico (em m3/kg de ar seco) vale:

Os sistemas de ar-condicionado de conforto, a exemplo do tipo split e de parede, possuem significativas limitações para serem empregados em áreas de produção de medicamentos. NÃO representam uma limitação dos sistemas de ar-condicionado de conforto para o uso na climatização e condicionamento do ar de áreas de produção de medicamentos os sistemas que:

Considere um sistema composto por um refrigerador e que este opera com a porta fechada e em regime permanente em um ciclo teórico. A potência consumida por este equipamento é $\dot{W}$, a transferência de calor com o ambiente e com o espaço refrigerado são ${\dot{Q}}_H$ e ${\dot{Q}}_L$ respectivamente. O coeficiente de desempenho deste refrigerador é dado por:

No sistema multisplit, é possível a conexão de múltiplas unidades internas a uma única unidade externa que, operando em associação ao sistema VRF, permite o controle individualizado de temperatura e fluxo de refrigerante para cada unidade interna conectada.

No ciclo de funcionamento de uma turbina a vapor, a fase de expansão corresponde a uma transformação termodinâmica do tipo