Questões de Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação) (Engenharia Mecânica)

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Em um ciclo Brayton padrão de gás, foi determinado que: 


• trabalho no compressor: 458,90 kJ / kg

• trabalho na turbina: 894,9 kJ / kg

• calor liberado na câmara de combustão: não informado

• calor liberado para a fonte fria: 284,2 kJ / kg


Com essas informações, constata-se que a eficiência do ciclo é igual a

  • A 35,2%
  • B 45,1%
  • C 51%
  • D 57,8%
  • E 60,5%

Um gás perfeito experimental é utilizado em uma compressão adiabática reversível, saindo da pressão (absoluta) P1 = 100 kPa, temperatura T1 = 293 K e atingindo a pressão (absoluta) de P2 = 400 kPa.
Sabendo-se que a razão entre os calores específicos (k = cp / cv) vale 2, a temperatura final, em K, é igual a

  • A 250 
  • B 350
  • C 470
  • D 586
  • E 615

Um trocador de calor apresenta taxa de transferência de calor e DTML respectivamente iguais a 576 kW e a 150 ºC. Admita que esse trocador tenha fator de correção igual a 0,8 e coeficiente de transferência de calor global igual a 2.400 W/(m2.ºC).
Qual é o valor, em m2 , da área necessária de transferência de calor?

  • A 1
  • B 2
  • C 3
  • D 4
  • E 5

Deseja-se conhecer a variação de entropia em um ciclo irreversível, se comparada com a devida variação de um ciclo reversível.
Nessa condição, conclui-se que a(s)

  • A variação de entropia do ciclo irreversível é sempre maior que a do ciclo reversível.
  • B variação de entropia no ciclo irreversível será maior que a do ciclo reversível, se a substância de trabalho for água.
  • C variação de entropia nos dois ciclos é nula, pois a entropia é uma propriedade termodinâmica.
  • D variação de entropia no ciclo reversível será maior que a do ciclo irreversível, se a substância de trabalho for um gás perfeito.
  • E duas variações de entropia são iguais, mas seu valor não pode ser determinado sem o conhecimento dos estados termodinâmicos.

Ao iniciar uma viagem, o carro tinha 0,2 kg de ar (suposto gás perfeito) em cada pneu, à temperatura de 27ºC e pressão manométrica de 450 kPa. Ao final da viagem, a temperatura atingiu 57ºC. Despreze as variações de volume do pneu. Admita o seguinte: 

• as propriedades termodinâmicas da substância não foram alteradas durante a viagem; • Rar = 0,3 kN × m / Kg × K; • Patm = 100 kPa.

Ao final da viagem, a pressão manométrica do ar no pneu, em KPa, e o volume do pneu, em m3 , serão, respectivamente, iguais a

  • A 505 e 0,0327
  • B 605 e 0,0327
  • C 707 e 0,0205
  • D 453 e 0,0205
  • E 325 e 0,0402