Máquinas Térmicas Aval 01 - Uninassau

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Pergunta 1 -- /1
Na Segunda Guerra Mundial, os aviões usavam motores à combustão do ciclo Otto, consumindo gasolina em 
sua grande maioria. Tratava-se de uma das consequências do desenvolvimento da indústria automobilística, em 
que os motores do ciclo Diesel exibiam um nível de vibração que não podia ser aceito na indústria aeronáutica.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a atuação dos compressores, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A compressão é desnecessária, porque o combustível possui alto poder calorífico.
II. ( ) Precisa de compressão, havendo combustão com o êmbolo no ponto morto inferior.
III. ( ) Precisa de compressão, havendo combustão em qualquer posição do êmbolo.
IV. ( ) No ponto morto superior, inicia-se a combustão, ocasionada por uma centelha elétrica.
V. ( ) No ponto morto inferior, obtém-se o maior volume dentro do cilindro, contendo a mistura de ar e 
combustível.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, F, V, F.
F, V, F, V, V.
Resposta corretaF, F, F, V, V.
F, V, V, V, F.
V, F, V, F, V.
Pergunta 2 -- /1
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Em turbinas a vapor, a potência entregue pelo eixo decorre da expressão: Potência = fluxo de vapor (kg/s) × 
(hinicial – hfinal), onde, idealmente, assume-se que o processo na turbina seja isoentrópico. Em um ciclo 
Rankine, temos os seguintes dados para o vapor, em que h é o valor da entalpia.
Temperatura (°C) × Pressão (MPa) // Entalpia (kJ/ kg)
250°C (1 MPa) – inicial - 2938,5
139°C (0,36 MPa) ¬– final - 2140,1
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. Quando temos o fluxo de massa igual a 10 kg/s, a potência será próxima a 18 MW:
Porque:
II. A potência resulta do produto da vazão e da diferença de entalpias que, nesse caso, numericamente, temos o 
valor expresso em Watts.
A seguir, assinale a alternativa correta:
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta corretaA asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Pergunta 3 -- /1
Existem diversos tipos de máquinas térmicas com potências de gama, assim como em outras estruturas de 
grande porte, as plataformas de petróleo, as estações de geração de energia e as usinas nucleares.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Compressores podem ser acionados por motores elétricos ou de combustão interna.
II. ( ) Turbinas a gás operam com ciclos termodinâmicos do tipo Brayton.
III. ( ) Motores Stirling são aqueles nos quais a fonte quente se situa dentro do cilindro.
IV. ( ) O ciclo Rankine associa-se a motores de combustão interna, como dos automóveis.
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V. ( ) O ciclo Diesel baseia-se na combustão provocada pelo aumento de pressão na mistura do combustível e 
por ação de uma centelha elétrica.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, F, F, V.
F, F, V, F, V.
V, F, F, V, V.
Resposta corretaV, V, F, F, F.
V, V, F, V, F.
Pergunta 4 -- /1
Em máquinas térmicas, é comum lidar com vibrações e ruídos, por causa dos processos envolvidos. Para isso, 
adotam-se montagens com elementos amortecedores. Numa comparação entre o ciclo Brayton e o ciclo Otto, 
diz respeito à vibração induzida na região.
Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir:
I. O ciclo Brayton possui vibrações induzidas de alta frequência, que podem ser atenuadas.
II. O ciclo Diesel induz vibrações em frequências mais baixas no ciclo Brayton, porque operam em rotações 
menores.
III. O ciclo Brayton e o Ciclo Diesel igualam-se em termos de nível geral de vibração.
IV. O ciclo Brayton induz vibrações, na maior parte dos casos, as quais dificilmente podem ser atenuadas.
V. O ciclo Diesel opera com vibrações razoáveis somente em frequências muito altas.
Está correto apenas o que se afirma em:
Resposta corretaI e II.
II e V.
I e IV.
IV e V.
II e III.
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Pergunta 5 -- /1
Na turbina aeronáutica, como as presentes em helicópteros, utiliza-se um compressor situado na parte anterior 
do equipamento para elevação da pressão do ar. A razão de compressão é um fator técnico importante para o 
rendimento da turbina.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a 
seguir:
I. Para uma pressão atmosférica de 0,95 atm e razão de compressão igual a 6, a pressão de entrada na turbina 
situa-se próxima a 8 atm.
II. Para uma pressão atmosférica de 1,05 atm e razão de compressão igual a 7, a turbina deverá ter um fluido 
com pressão próxima de 12 atm.
III. Se o ar na admissão do compressor estiver na pressão de 1,0 atm e a turbina tiver uma pressão de operação 
de 9,5 atm, então a razão de compressão será de 8,5 atm.
IV. Se o ar na entrada do equipamento estiver a 1,40 atm e a razão de compressão for 6, então a turbina deverá 
operar com aproximadamente 8,4 atm.
V. Se o ar na entrada do equipamento estiver a 1,05 atm, com razão de compressão de 6, levará a turbina a 
operar com 6,3 atm.
Está correto apenas o que se afirma em:
II e IV.
III e V.
I e IV.
Resposta corretaIV e V.
II e III.
Pergunta 6 -- /1
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Na operação de máquinas térmicas, identificamos alteração na dimensão dos materiais por causa das variações 
de temperatura. Considere as informações da tabela a seguir.
Coeficiente de dilatação linear para alguns materiais
Material // Coeficiente de expansão térmica (Co -1)
Alumínio - 2,4 × 10-5
Cobre - 1,7 × 10-5
Invar - 0,09 × 10-5
Aço - 1,2 × 10-5
No interior de uma máquina térmica, há um incremento de temperatura de 300°C para uma peça de 1 m de 
comprimento. Na avaliação dos materiais a serem usados, os projetistas consideraram aço, alumínio e cobre. 
Por questões de espaço, a dilatação linear da peça não deve ser superior a 2 cm.
Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, pode-se afirmar que:
Incorreta:
Dentre as opções, o aço consegue atender à especificação técnica, enquanto os demais aproximam-
se apenas.
Tanto o aço como o alumínio conseguem atender à especificação.
Resposta correta
Todos os materiais conseguem prover o que se requisita, sendo que a menor 
dilatação é detectada no aço.
Verificando-se as opções, todas aproximam-se do que foi especificado, sem atingir os 100%.
O cobre consegue atender próximo do dobro do que se requer.
Pergunta 7 -- /1
Em operações industriais, são comuns avaliações técnicas do trabalho a ser realizado, uma vez que há 
aspectos econômicos e de segurança industrial associados. Em uma avaliação técnica, por questões de custo 
ambiental, um determinado trabalho associado à operação de usinagem de peças não deve ser maior que 50 kJ, 
e o deslocamento a ser feito deve ser da ordem de 100 m.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. A massa do material considerado deve ser de aproximadamente 50 kg.
Porque:
II. Esta massa é o resultado da divisão entre o trabalho e a distância apontada, considerando a aceleração da 
gravidade como 9,81 m/s2.
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A seguir, assinale a alternativa correta:
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Resposta correta
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I.
As asserções I e II são proposiçõesverdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
Incorreta: As asserções I e II são proposições falsas.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Pergunta 8 -- /1
Trocadores de calor são empregados em diversos sistemas, seja para aquecer ou resfriar ambientes ou 
equipamentos, utilizando fluidos de trabalho (água, amônia, gases industriais, por exemplo), bons condutores de 
calor, que resistam às interações com os meios, para aumentar vida útil dos próprios trocadores de calor. Isso 
faz parte das boas práticas de engenharia. Um exemplo disso são os radiadores dos automóveis no 
resfriamento dos motores.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Os trocadores de calor são máquinas térmicas, porque alteram as temperaturas de entrada e saída do 
fluido de trabalho.
II. ( ) Os trocadores de calor são máquinas térmicas, porque operam por meio do balanço energético dos fluidos 
de trabalho.
III. ( ) Analisando-se radiadores de automóveis, concluímos que não realizam trabalho com o fluido refrigerante 
(i.e. água com salmoura), auxiliando apenas para que o motor opere dentro de faixa de temperatura 
especificada.
IV. ( ) Apesar de trabalharem com fontes quentes e frias, os trocadores de calor não são máquinas térmicas 
porque não realizam trabalho com os fluidos que operam.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
V, V, F, V.
Resposta corretaF, F, V, V.
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F, V, V, F.
F, V, F, V.
V, V, V, F.
Pergunta 9 -- /1
Comparando-se dois tipos de propulsão de navios, entre o Ciclo Rankine e o Ciclo Diesel, vemos que há 
diferenças em termos de equipamentos necessários para se dispor da mesma potência.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. O ciclo Rankine demanda uma quantidade menor de equipamentos, porque a produção do trabalho é feita no 
mesmo local da fonte quente:
Porque:
II. É igual ao ciclo Diesel, que possui a geração do trabalho muito próxima à câmara de combustão, que opera 
por compressão.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta corretaA asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Incorreta: As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
Pergunta 10 -- /1
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Máquinas térmicas operam com diversos tipos de fluidos, como água, óleo diesel, etanol, querosene, para 
mencionar os mais relevantes. Na tabela a seguir, listam-se os poderes caloríficos associados:
Fluido de trabalho
Poder calorífico (kcal/kg)
Água
0
Etanol
5.500
Gasolina
9.600
Querosene
8.300
Óleo diesel
10.200
Os valores da tabela são médios, e uma caloria (cal) equivale a 4,18 J. Considerando o conteúdo estudado 
sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir:
I. As máquinas térmicas que operam com água necessitam de maior quantidade de equipamentos para as 
fontes quente e fria.
II. Para o mesmo nível de potência, as máquinas térmicas com etanol precisam da menor quantidade de 
combustível.
III. Para 1,0 kg de gasolina, gera-se uma energia próxima a 10.000 J.
IV. Para uma massa igual a 4 kg, o óleo diesel gera maior quantidade de energia.
V. As substâncias citadas, após avaliação técnica, são desaconselhadas para emprego em sistemas 
aeronáuticos.
Está correto apenas o que se afirma em:
I e II.
Incorreta: III e IV.
III e V.
II e IV.
Resposta corretaI e IV.