Questões de Engenharia Mecânica da UFSC

Um ventilador centrífugo é submetido a um teste no qual aspira ar da atmosfera e despeja ar de volta para a atmosfera por uma tubulação curta com diâmetro 500 mm. Durante o teste, a vazão volumétrica na saída da tubulação é 1,5 m³ /s e o ventilador consome uma potência elétrica de 95 W. Assumindo a massa específica para o ar de 1,8 kg/m³ , a eficiência desse ventilador é aproximadamente:

Duas placas de aço finas com a mesma área superficial são colocadas lado a lado e expostas ao sol. Dessa forma, ambas recebem a mesma irradiação solar. A superfície exposta ao sol de uma das placas é pintada com tinta preta com emissividade de radiação 0,98. A superfície exposta ao sol da outra placa é pintada com tinta branca com emissividade de radiação 0,2. Assuma que ambas as superfícies pintadas se comportem como opacas, difusas e cinzas e estejam limpas. Em condições de regime permanente, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas. 

A curva de perda de carga de uma tubulação que transporta água, simbolizada por h_fL, na unidade m.c.a. (metros de coluna d’água), depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade litros/s, de acordo com a seguinte equação:
h_fL = 1,8 .Q²
A pressão total de descarga de uma bomba centrífuga, simbolizada por H_t, na unidade m.c.a., operando em uma rotação fixa, depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade litros/s, de acordo com a seguinte equação:
H_t = 20,0 ? 0,80 .Q²
Decide-se utilizar essa bomba para alimentar a tubulação. Nessa condição, a vazão que seria bombeada em regime permanente é aproximadamente:

Sobre a associação de bombas centrífugas, analise as seguintes afirmativas e assinale a alternativa correta.
I. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é igual à pressão de saída de cada bomba, e cada bomba contribui com a metade da vazão de saída do conjunto.
II. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é menor que a pressão de saída de cada bomba, já que cada bomba contribui com metade da vazão de saída do conjunto.
III. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba bombeia a mesma vazão, mas contribui com metade da pressão de saída do conjunto.
IV. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba contribui com metade da vazão e metade da pressão de saída do conjunto.  

A parede lateral de um forno de tratamento térmico é plana, com área de 4 m² e espessura de 0,2 m. A parede é feita de tijolos refratários com condutividade térmica de 0,8 W/(m.°C). A superfície interna da parede está na temperatura de 800 °C. A superfície externa troca calor por convecção com o ambiente externo a 25 °C e coeficiente de convecção médio de 100 W/(m² .°C). Considerando que o forno opere em regime permanente, a taxa de transferência de calor através dessa parede para o ambiente externo é aproximadamente: