Questões de Engenharia Mecânica do ano 2006

As duas bombas adiabáticas apresentadas na figura abaixo consomem exatamente a mesma potência de eixo (W). O fluido, a vazão, a temperatura e a pressão na entrada das bombas também são rigorosamente iguais. Embora sejam bombas bastante parecidas, a eficiência isoentrópica da bomba A ( A η ) é diferente da eficiência isoentrópica da bomba B ( B η ).

Analise as seguintes afirmativas.

1. As entalpias nas saídas das duas bombas são iguais.

2. As entropias nas saídas das duas bombas são iguais.

3. As pressões nas saídas das duas bombas são iguais.

Assinale a alternativa correta:

Uma bomba isoentrópica tem a curva pressão x vazão descrita pela função Δp =ψ − λQ ; onde Δp(em Pa) é a diferença de pressão entre o recalque e a aspiração, Q (em m³ /s) é a vazão, e ψ e λ são coeficientes empíricos constantes conhecidos. A potência máxima (em W) consumida pela bomba é:

Os dois principais ciclos de geração de potência são os ciclos Rankine e Brayton. Estes dois ciclos quando implementados na prática podem apresentar algumas diferenças de comportamento em relação ao previsto nos ciclos ideais. Baseado no comportamento real destes ciclos de potência considere as seguintes afirmativas:

1. Sempre que se promover o aumento de pressão na caldeira de um ciclo Rankine, o seu rendimento térmico será maior.

2. Sempre que se promover o aumento de pressão na câmara de combustão de um ciclo Brayton, o seu rendimento térmico será maior.

3. A diminuição da eficiência da bomba em um ciclo Rankine tem um impacto pequeno sobre o rendimento térmico do ciclo.

4. A diminuição da eficiência do compressor em um ciclo Brayton tem um impacto pequeno sobre o rendimento térmico do ciclo.

Assinale a alternativa correta:

O diagrama abaixo representa um ciclo Rankine regenerativo, onde um aquecedor de mistura é utilizado para pré-aquecer a água que entra na caldeira.

A taxa de conversão de energia química em energia térmica, durante o processo de combustão, é comb E_comb . O rendimento térmico deste ciclo pode ser calculado como:

Existem vários fatores que causam a diminuição do rendimento térmico de um ciclo real de potência a vapor. Esses fatores podem ser reunidos em duas categorias de perdas: perdas energéticas devido a um isolamento não apropriado e perdas devido a processos irreversíveis no interior do ciclo. Na lista abaixo, são apresentados três fatores de irreversibilidade que diminuem o rendimento térmico. Fator

I - Perda de carga nas tubulações Fator

II - Transferência de calor no interior da caldeira Fator

III - Turbulência no interior da turbina a vapor Considerando a tecnologia utilizada na segunda metade do século XX para usinas termoelétricas operando em ciclo de vapor, esses fatores devem ser listados em ordem crescente de importância, i.e., do fator que causa menor diminuição do rendimento àquele que causa a maior diminuição do rendimento térmico.

A lista correta é: