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Sistemas Térmicos e Energéticos

Os combustíveis são propulsores energéticos usados nos mais diversos setores, sobretudo no setor automotivo. Faça a associação correta.

( ) Gasolina
( ) Hidrogênio
( ) Petróleo
( ) Hulha
( ) Metanol

1. Combustível que, durante a queima, não libera substâncias nocivas à saúde do homem.
2. Variedade de carvão natural ou mineral, resultante da fossilização da madeira em ausência de ar.
3. Líquido viscoso e escuro, constituído por uma mistura extremamente complexa de milhares de compostos orgânicos.
4. Combustível de alta toxicidade, cuja combustão produz chama incolor, tornando-se muito perigoso.
5. Fração mais importante do petróleo; não é possível representar sua fórmula molecular.

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Os soldados abrigavam-se em recintos protegidos por sacos de arame farpado e viviam no meio da lama, do frio, da morte e da metralha. O fenómeno mencionado neste extracto retrata:

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Uma determinada máquina térmica recebe 100000 \, \text{cal/h}, realizando um trabalho de 60000 \, \text{cal/h}. Qual o rendimento deste equipamento?

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Observe a figura a seguir de uma hélice realizando trabalho sobre um fluido em uma caixa termicamente isolada. Esta hélice realiza trabalho sobre o fluido, a uma rotação de 4 ext{ rad/s} e 5 ext{ N.m} de torque. O fluido é uma massa de ar de 2 ext{ kg}, com C_p=1,00 ext{ kJ/kg.K} e C_v=0,718 ext{ kJ/kg.K}. Com base nestas informações, analise as sentenças a seguir:

  • I- O trabalho realizado pela hélice é igual a 20 ext{ J/s}.
  • II- O sistema da figura é um que está a pressão constante.
  • III- A variação de temperatura do ar após 60 ext{ segundos} será de 0,836 ext{ ºC}.
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As máquinas de Carnot, mesmo sendo máquinas idealizadas, têm muitos propósitos úteis, como, por exemplo, a compreensão de processos perfeitamente reversíveis e o cálculo teórico do rendimento máximo de máquinas reais operando entre as mesmas temperaturas, além de embasarem ainda mais a Segunda Lei da Termodinâmica. Um estudante, no intuito de compreender um pouco mais uma máquina de Carnot ideal, se depara com o seguinte problema proposto por um professor: se uma máquina térmica de Carnot, operando entre duas fontes com temperaturas de 373 ext{K} e 333 ext{K} tem potência de 500 ext{W}, estime a taxa de calor absorvido e a taxa de calor rejeitado por essa máquina, além de sua eficiência. Para esse problema, os valores encontrados pelo estudante foram, respectivamente, de:

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Na aula de hoje, você aluno, aprendeu sobre algumas formas de energia, entre elas o calor. Dessa forma, escolha a alternativa que define corretamente calor.
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Um engenheiro está projetando uma estrutura para suportar uma carga estática. A carga máxima que a estrutura deve suportar é de 8.000 \, ext{N}. Sabendo que o material selecionado tem uma resistência à ruptura de 1.2000 \, ext{N/mm}^2 e considerando um fator de segurança de 2, assinale a alternativa que apresenta a carga de ruptura (CR) que a estrutura deve ser capaz de suportar e a área mínima da seção transversal (A) necessária, respectivamente.

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Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):

I. ( ) A água, sob pressão de 1 ext{ atm} e abaixo da sua temperatura de saturação, é chamada de líquido sub-resfriado.

II. ( ) A água, no estado líquido sob pressão de 1 ext{ atm} e temperatura de 100 ext{ ºC}, é chamada de líquido comprimido.

III. ( ) A água, sob pressão de 1 ext{ atm} e temperatura de 100 ext{ ºC} após ter sido vaporizada, é chamada de mistura líquida-vapor saturada.

IV. ( ) A água, sob pressão de 1 ext{ atm} e temperatura de 350 ext{ ºC}, é chamada de vapor superaquecido.

V. ( ) Pressão total é a soma das pressões atmosférica e relativa em um sistema fechado.

Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:

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Considerando essas informações e o conteúdo estudado em relação ao afastamento dos ciclos reais e ideais no padrão Rankine, analise as afirmativas a seguir:

  1. As perdas principais na turbina são aquelas associadas ao escoamento do fluido de trabalho, por meio dos canais e palhetas da turbina.
  2. As perdas na bomba decorrem principalmente das irreversibilidades associadas ao escoamento do fluido.
  3. As perdas de carga provocadas pelo atrito e a transferência de calor ao ambiente são as perdas mais importantes nas tubulações.
  4. As perdas no condensador são extremamente significativas, considerando todo o conjunto.

Está correto apenas o que se afirma em:

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Em diagramas h-s, existem as linhas de Fanno e linhas de Rayleigh que são traçadas conforme características de um escoamento compressível. Com base em conceitos básicos, analise as alternativas e marque a que contém a definição de linha de Rayleigh.
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