Questões de Termodinâmica (Engenharia Mecânica)

Em um motor de combustão interna, a dissipação de calor é crucial para seu funcionamento. Em motores de alta performance, utilizam-se válvulas de escape refrigeradas a sódio para otimizar esse processo. Qual é o princípio técnico que explica a eficiência deste tipo de válvula em comparação a uma válvula maciça convencional?

O motor de combustão interna converte energia calorífica em energia mecânica por meio de um ciclo de quatro tempos. Sobre os componentes e eventos que ocorrem nesse ciclo, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:

(__)No tempo de compressão, as válvulas de admissão e de escapamento permanecem fechadas, e o pistão sobe, comprimindo a mistura ar-combustível, o que eleva sua temperatura e pressão.
(__)A árvore de cames, também conhecida como árvore de comando de válvulas, gira na mesma velocidade do virabrequim para garantir a abertura de uma válvula a cada tempo do motor.
(__)A pré-ignição, ou autoignição, ocorre quando a mistura se inflama antes do centelhamento da vela, devido a pontos incandescentes na câmara de combustão, como depósitos de carvão.
(__)No tempo de escapamento, a válvula de admissão se abre para permitir a entrada de ar limpo, que ajuda a empurrar os gases queimados para fora do cilindro através da válvula de escape.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Durante a inspeção preventiva de um ar-condicionado split de 60000 BTU/h que atende um laboratório de informática, a equipe detecta acúmulo de poeira e fuligem entre as aletas da serpentina do condensador externo. Esse depósito cria uma barreira térmica e reduz a vazão de ar de rejeito de calor.

Qual é o efeito primário dessa condição sobre o desempenho do ciclo de refrigeração?

Um engenheiro mecânico está avaliando o desempenho teórico de um motor térmico ideal que opera com um ciclo de Carnot. O projeto considera um reservatório de alta temperatura a 600 K (como um trocador de calor alimentado por gases de combustão) e um reservatório de baixa temperatura a 300 K (representando o meio ambiente). Durante o funcionamento, o motor recebe 1200 kJ de calor da fonte quente por ciclo. Considerando o comportamento ideal do ciclo de Carnot, o trabalho líquido produzido pelo motor térmico em cada ciclo, desconsiderando perdas irreversíveis, é de

Um engenheiro está avaliando a perda de calor através de uma parede plana de concreto com espessura de 20 cm e área de 15 m². A parede separa dois ambientes mantidos a temperaturas constantes de 30°C (lado interno) e 5°C (lado externo). O coeficiente de condutividade térmica do concreto é 1,4 W/m°C. Admitindo regime estacionário e condução unidimensional, a taxa de transferência de calor através da parede é