Questões de Engenharia Mecânica do ano 2004

A figura a seguir mostra a seção transversal de um duto longo revestido com material isolante de condutividade térmica constante k. A camada de isolamento possui espessura e = b - a. A superfície externa do duto está exposta ao ar ambiente que se encontra a uma temperatura  enquanto a superfície interna está exposta a um fluido frio a uma tempera- tura  O coeficiente de transferência de calor por convecção ao redor do tubo é h. A dependência das resistências térmicas (por unidade de comprimento do duto) à condução, R_cond, e à convecção, R_conv, com relação à espessura e da camada isolante é mostrada na figura.

Sob a hipótese de regime permanente e considerando que a transferência de calor ocorre apenas na direção radial, julgue os itens a seguir.

I. À variação da espessura do material isolante estão associados dois efeitos concorrentes: a redução da taxa de transferência de calor por condução com a adição de material isolante e o aumento da taxa de transferência de calor por convecção devido ao aumento da área superficial externa.

II. A partir do gráfico, pode-se concluir que existe uma espessura crítica que maximiza a resistência térmica total à transferência de calor.

III. Para o caso representado no gráfico existe uma espessura crítica tal que a taxa de transferência de calor é máxima.

IV. O comportamento das resistências térmicas do sistema ilustrado no gráfico sugere que existe uma pequena faixa de valores de "e" em que a taxa com que o calor é transmitido ao fluido frio é maior do que aquela observada quando o duto não possui qualquer isolamento.

V. O aumento do coeficiente h de troca de calor por convecção faz com que a intersecção das curvas de R_cond e R_conv ocorra para maiores

Sobre as técnicas de soldagem mais usuais, avalie os textos abaixo e marque com F a(s) afirmativa(s) falsa(s) e com V a(s) verdadeira(s) e assinale a opção correta.

( ) Na soldagem a arco elétrico com eletrodo revestido, a queima do revestimento durante o processo de soldagem forma uma atmosfera local na região do arco inadequada à deposição do material de solda e, por isso, verifica-se a formação de escória.

( ) O processo TIG é caracterizado pela utilização de um eletrodo não-consumível de tungstênio e o processo de deposição do material é protegido da contaminação atmosférica por um fluxo de gás inerte.

( ) Na brasagem, a união de peças metálicas é feita com o uso de uma liga metálica como material de adição que tem ponto de fusão inferior ao do metal das peças.

Assinale a opção incorreta.

Na figura a seguir o coeficiente de atrito dinâmico entre o pino, de diâmetro d, e a polia, de diâmetro D, é µ. A tração T necessária para elevar uma carga que exerce uma força P é igual a

Com relação aos ciclos de refrigeração por compressão a vapor, representados abaixo em diagramas pressão versus entalpia, julgue os itens a seguir e marque com F a(s) afirmativa(s) falsa(s) e com V a(s) verdadeira(s) e assinale a opção correta.

( ) O processo 4-1 da Figura (A) consiste da condensação do refrigerante, durante a qual calor é retirado do ambiente que se deseja resfriar.

( ) O processo 3-4 da Figura (A) representa a expansão do fluido de trabalho, a qual é considerada isoentálpica pelo fato desta ocorrer adiabaticamente.

( ) Em um ciclo real, as linhas que representam os processos de condensação e evaporação não são perfeitamente horizontais em virtude das perdas de carga no condensador e no evaporador.

( ) O processo " f " - "a" da Figura (B) consiste do superaquecimento do vapor anteriormente à aspiração, garantindo que líquido não entre no compressor.