Questões de Física do ano 2008

Uma importante técnica de inspeção de equipamentos, conhecida como termometria, consiste em medir a temperatura de dispositivos para detectar possível funcionamento inadequado. A termografia é particularmente útil nessa técnica, pois não requer contato físico e permite a localização rápida de dispositivos defeituosos. A termografia é embasada no fato de a quantidade de energia irradiada por um objeto ser proporcional a , em que T é a temperatura 4 absoluta do objeto. Essa forte dependência da temperatura faz com que, por exemplo, a quantidade de energia irradiada por um objeto a 70 ºC seja 44% maior que a do mesmo objeto a 40 ºC. Assim, é possível determinar a temperatura em cada ponto de um ambiente mapeando-se a intensidade da radiação emitida pelos elementos que o compõem. A maioria dos sensores termográficos detecta radiações térmicas com comprimentos de onda na faixa de 1 a 14 . A figura a seguir ilustra uma imagem termográfica de um painel elétrico em que se pode notar, pela escala apresentada, a alta temperatura em que se encontra um dos quatro fusíveis mostrados e a sua linha de alimentação de energia associada.

Telescópio e antena parabólica são dois exemplos de que tanto a luz como uma onda de rádio podem ser focalizadas por meio de lentes ou espelhos. Entretanto, os mesmos princípios não podem ser aplicados à radiação térmica, a qual, por ser difusa, não pode ser focalizada para a criação de imagens.

Uma importante técnica de inspeção de equipamentos, conhecida como termometria, consiste em medir a temperatura de dispositivos para detectar possível funcionamento inadequado. A termografia é particularmente útil nessa técnica, pois não requer contato físico e permite a localização rápida de dispositivos defeituosos. A termografia é embasada no fato de a quantidade de energia irradiada por um objeto ser proporcional a , em que T é a temperatura 4 absoluta do objeto. Essa forte dependência da temperatura faz com que, por exemplo, a quantidade de energia irradiada por um objeto a 70 ºC seja 44% maior que a do mesmo objeto a 40 ºC. Assim, é possível determinar a temperatura em cada ponto de um ambiente mapeando-se a intensidade da radiação emitida pelos elementos que o compõem. A maioria dos sensores termográficos detecta radiações térmicas com comprimentos de onda na faixa de 1 a 14 . A figura a seguir ilustra uma imagem termográfica de um painel elétrico em que se pode notar, pela escala apresentada, a alta temperatura em que se encontra um dos quatro fusíveis mostrados e a sua linha de alimentação de energia associada.

Caso não haja problema com o painel elétrico mostrado, então a linha II possuirá, certamente, tensão mais elevada que as demais.

Uma importante técnica de inspeção de equipamentos, conhecida como termometria, consiste em medir a temperatura de dispositivos para detectar possível funcionamento inadequado. A termografia é particularmente útil nessa técnica, pois não requer contato físico e permite a localização rápida de dispositivos defeituosos. A termografia é embasada no fato de a quantidade de energia irradiada por um objeto ser proporcional a , em que T é a temperatura 4 absoluta do objeto. Essa forte dependência da temperatura faz com que, por exemplo, a quantidade de energia irradiada por um objeto a 70 ºC seja 44% maior que a do mesmo objeto a 40 ºC. Assim, é possível determinar a temperatura em cada ponto de um ambiente mapeando-se a intensidade da radiação emitida pelos elementos que o compõem. A maioria dos sensores termográficos detecta radiações térmicas com comprimentos de onda na faixa de 1 a 14 . A figura a seguir ilustra uma imagem termográfica de um painel elétrico em que se pode notar, pela escala apresentada, a alta temperatura em que se encontra um dos quatro fusíveis mostrados e a sua linha de alimentação de energia associada.

Caso o painel elétrico esteja conectado a um sistema resistivo e seja alimentado com corrente contínua, como mostrado na figura abaixo, nesse caso, a corrente medida pelo amperímetro  dependerá do valor das tensões V1, V2, V3 e V4, medidas nos pontos indicados.

A PETROBRAS possui cerca de 14 mil quilômetros de dutos espalhados por todo o Brasil, que precisam ser constantemente inspecionados. Essa inspeção vem sendo feita por dispositivos conhecidos como pigs (porcos), em razão do estado em que esses instrumentos são retirados dos tubos após sua jornada por dentro deles. Enquanto se deslocam pela tubulação, impulsionados pelo próprio líquido transportado, os pigs podem registrar, por meio de dispositivos eletrônicos embarcados, parâmetros como espessura, geometria e dados de corrosão, em função da posição. O pig mostrado na figura I, acima, tem um sensor de pressão na frente, outro na seção central e outro na parte traseira, e apresenta uma vedação excelente entre as partes anterior, do meio e posterior, proporcionada por duas membranas flexíveis, como ilustrado na figura II. Esse pig foi projetado para operar em uma tubulação de 0,6 m de diâmetro, e sua seção central contém o mesmo líquido transportado na tubulação. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.

Se os sensores de pressão dianteiro e traseiro medem pressões iguais a 1,9 MPa e 2 MPa, respectivamente, então, supondo = 3,14, a força responsável pelo movimento do pig é maior que 20 kN.

A PETROBRAS possui cerca de 14 mil quilômetros de dutos espalhados por todo o Brasil, que precisam ser constantemente inspecionados. Essa inspeção vem sendo feita por dispositivos conhecidos como pigs (porcos), em razão do estado em que esses instrumentos são retirados dos tubos após sua jornada por dentro deles. Enquanto se deslocam pela tubulação, impulsionados pelo próprio líquido transportado, os pigs podem registrar, por meio de dispositivos eletrônicos embarcados, parâmetros como espessura, geometria e dados de corrosão, em função da posição. O pig mostrado na figura I, acima, tem um sensor de pressão na frente, outro na seção central e outro na parte traseira, e apresenta uma vedação excelente entre as partes anterior, do meio e posterior, proporcionada por duas membranas flexíveis, como ilustrado na figura II. Esse pig foi projetado para operar em uma tubulação de 0,6 m de diâmetro, e sua seção central contém o mesmo líquido transportado na tubulação. A respeito dessa situação, julgue os itens a seguir.

Se a válvula de saída da tubulação por onde o pig se desloca for fechada, os sensores dianteiro e traseiro deverão acusar a mesma leitura de pressão.