Questões de Engenharia Mecânica do ano 2002

Uma barra de massa desprezível gira no plano vertical (x-y) em torno do ponto A com velocidade angular w de 10 rad/s, tendo em sua extremidade uma massa de 10 Kg, cujo raio de giração em relação ao ponto A pode ser considerado como 0,1m.

Quando a barra se encontra na posição horizontal, a reação horizontal (direção x) no mancal é:

Um sistema termodinâmico é composto de uma mistura pura saturada de água líquida e vapor dentro de um reservatório fechado de volume variável. Em um processo de adição de calor reversível para o sistema, a mistura permanece saturada enquanto o título aumenta. Designando por S e H, respectivamente, a entropia e a entalpia do sistema, pode-se afirmar que ao longo desse processo:

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:

Os desempenhos termodinâmicos dos ciclos de Carnot de geração de potência e de refrigeração são medidos, respectivamente, pela eficiência térmica E e pelo coeficiente de performance COP. Para esses ciclos reversíveis, pode-se afirmar que:

Considere as viscosidades dinâmicas (com unidades kg/(ms) no SI) do ar e da água à pressão atmosférica na faixa de temperatura entre -20C e 120C. Quando a temperatura de ambos os fluidos aumenta a partir de um mesmo valor inicial, pode-se afirmar que: