Questões de Engenharia Mecânica

Uma massa m=2 kg de nitrogênio está armazenada em um tanque de paredes rígidas e impermeáveis, de volume V=0,1 m3. Inicialmente, a temperatura do nitrogênio é T_i =27 °C (300 K). O nitrogênio sofre então um processo termodinâmico de tal forma que no final do processo sua pressão é P_f =3 MPa. Considerando o nitrogênio um gás perfeito com constante R=300 J/kg.K, pode-se determinar que a pressão inicial, P_i , a temperatura final, T_f , e o trabalho realizado, W, ao longo do processo são:

Sabe-se que a força de sustentação sobre um aerofólio de determinado perfil aerodinâmico depende dos seguintes parâmetros: massa específica e viscosidade dinâmica do fluido, espessura máxima e corda (ou comprimento) do aerofólio, ângulo de ataque e velocidade do escoamento incidente. Utilizando o teorema de Buckingham para análise dimensional, pode-se mostrar que o número de grupos adimensionais expressos em função desses parâmetros é:

Considere condução unidimensional em regime permanente na parede de um forno, conforme mostrado na figura. Sabe-se que a espessura da parede é t, mas desconhece-se o valor da condutividade térmica do material da qual foi feita. Medidas experimentais revelam que a temperatura da superfície interna da parede é T1 , a temperatura da superfície externa é T2 e a temperatura do ar no interior do forno é . Sabendo-se que o coeficiente de transferência de calor na superfície interna da parede é h, a expressão para a condutividade térmica do material da parede, suposta constante, é:

A)

B)

C)

D)

E)

Considere dois sistemas hidráulicos: uma bomba centrífuga ligada a um sistema hidráulico que possui uma curva íngreme; e a mesma bomba centrífuga ligada a outro sistema hidráulico que possui uma curva plana. Ambos os sistemas funcionam no mesmo ponto de operação, onde a vazão volumétrica é Q e a altura de carga é H. Se, por efeito de desgaste, a bomba centrífuga apresentar uma queda na sua curva de altura de carga versus vazão volumétrica, as novas vazões e alturas de carga deoperação dos sistemas com curva íngreme, QI e HI, e curva plana, QP e HP, serão:

Seja um ciclo de Rankine com reaquecimento que tem uma turbina de alta-pressão e uma turbina de baixa-pressão. O vapor encontra-se na entrada da turbina de alta-pressão no estado 1 e em sua descarga no estado 2. Na entrada da turbina de baixa-pressão o vapor encontra-se no estado 3 e em sua descarga no estado 4. As variações de energia cinética e de energia potencial gravitacional nos equipamentos do ciclo são desprezíveis. Sendo Pi , Ti e hi , a pressão, temperatura e entalpia específica, respectivamente, do vapor no estado i, pode-se dizer que o trabalho gerado nas duas turbinas por unidade de massa de vapor é: