Questões de Engenharia Mecânica do ano 2012

Cada um dos próximos itens apresenta uma situação hipotética, seguida de uma assertiva que deve ser julgada com base nos conceitos de hidrodinâmica.

Uma bomba fornece uma potência P para a água que escoa com vazão Q, através de uma tubulação horizontal reta, feita de aço inoxidável, de diâmetro D e comprimento L. Nessa situação, assumindo que o número de Reynolds seja igual a 1,0 × 107 e que a potência da bomba e o diâmetro da tubulação sejam mantidos constantes, mas o comprimento da tubulação seja duplicado, então a vazão se manterá a mesma.

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue os itens que se seguem.

Como não há transferência de calor através das fronteiras do sistema, se o processo for quasi-estático, então a variação de entropia da água será nula.

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue os itens que se seguem.

O trabalho elétrico por unidade de massa realizado pelo aquecedor é dado pela variação da energia interna específica sofrida pela água durante o processo.

Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue os itens que se seguem.

Se o estado inicial da água for o ponto crítico, então, conhecendo-se a temperatura ao final do processo, será possível determinar todas as outras propriedades termodinâmicas da substância de trabalho.

Tendo em vista os aspectos teóricos e práticos da teoria de transferência de calor, julgue os itens subsecutivos.

A resistência térmica de uma camada isolante cilíndrica que reveste uma tubulação cresce linearmente com a razão entre os raios externo e interno da camada.