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Este material est registrado na Biblioteca Nacional e seu contedo protegido pela lei n 9.610 de 1998. No ser tolerado cpias/plgio/revendas deste material sem autorizao por escrito dos autores, sujeitando o infrator s condenaes criminais legais.
ENGENHEIRO(A) DE EQUIPAMENTOS JNIOR - MECNICA
PROVAS ANTERIORES RESOLVIDAS
PETROBRAS Fevereiro 2011 - CESGRANRIO
Besaleel Ferreira de Assuno Jnior
Rafael Chiaradia Almeida
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CONHECIMENTOS ESPECFICOS
QUESTO 21
Um grupo de estudos buscou nas tabelas de um livro de termodinmica o valor da
energia interna de uma determinada substncia que se encontra no estado de vapor
superaquecido. O grupo obteve a informao de que alguns livros no fornecem os
valores da energia interna especfica u na regio do vapor superaquecido, uma vez
que essa propriedade pode ser rapidamente calculada por meio de uma expresso
que utiliza outras propriedades fornecidas na tabela. O grupo verificou que esse era
o caso. Considerando h como a entalpia, p a presso e v o volume especfico, o
grupo aplicou, para obter u, a expresso
(A) u = v hp
(B) u = p + hv
(C) u = p hv
(D) u = h + pv
(E) u = h Pv
RESPOSTA sabido que: h = + p
Logo: = h p
Alternativa
QUESTO 22
Um compressor que opera em regime permanente alimentado com ar a presso 1
e a temperatura 1, descarregando o fluido a 2 e 2. O fluxo de massa de ar de
0,1 / , ocorrendo uma perda de calor de 20 J/ durante o processo.
Considerando desprezveis as variaes das energias cintica e potencial, a
entalpia, na entrada do compressor, como 300 J/ e, na sada como 500 J/, a
potncia do compressor, em , vale
E
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(A) 10
(B) 22
(C) 40
(D) 82
(E) 100
RESPOSTA
Sabemos que: Q W = m h2 h1 + g z2 z1 +1
2 2
2 12
0, variao de 0, variao de
energia potencial energia cintica
desprezvel desprezvel
Q W = m h2 h1 I
Q = q m
vazo mssica
Foram dados: m = 0,1Kg
S q = 20
kJ
Kg h1 = 300
kJ
Kg h2 = 500
kJ
Kg
perda de calor Logo; substituindo em I :
20 0,1 W = 0,1 500 300
W = 22 kJ
S= 22 kW W = 22 kW Alternativa
QUESTO 23
Um tanque rgido de 0,9 3 contm um gs ideal a 1 = 0,5 e 1 = 500 .
Aps um vazamento de 0,5 do gs, chegou-se a 2 = 400 .
= 0,3 /. , a temperatura 2, em , vale
(A) 260
(B) 400
(C) 480
(D) 2.400
(E) 3.000
B
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RESPOSTA
Temos: P1 = 0,5 MPa T1 = 500 K = 1 = 2 = 0,93 (Tanque Rgido)
P2 = 400 kPa T2 =? R = 0,3kJ
Kg K
Sabemos que: PV = m R T
P1V1 = m1R T1 0,5. 106 . 0,9 = m1. 0,3. 10
3 . 500 m1 = 3 Kg m2 = m1 0,5 m2 = 2,5 Kg
vazamento
P2V2 = m2R T2 400. 103 . 0,9 = 2,5.0,3. 103 . T2 T2 = 480 K Alternativa
QUESTO 24
Um laboratrio de uma universidade situada em um pas frio deve ser mantido a 37
, com o auxlio de uma bomba de calor. Quando a temperatura do exterior cai para
6 , a taxa de energia perdida do laboratrio para o exterior corresponde a 30 .
Considerando-se regime permanente, a potncia eltrica mnima necessria para
acionar a bomba de calor, vale, em , aproximadamente
(A) 0,3
(B) 3
(C) 25
(D) 250
(E) 300 RESPOSTA
Tq = Temperatura da Fonte Quente = 37 + 273 = 310 K
Tf = Temperatura da Fonte Fria = 6 + 273 = 279 K
Qq = Calor a ser fornecido para o corpo quente (laboratrio) = 30 kW
Sabe-se que: COPbombacalor
W=
1
1Tf /Tq
30
W=
1
1279300
Coeficiente
de Performance
Logo: W = 3 kW Alternativa
C
B
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QUESTO 25
Um pesquisador de engenharia afirma ter criado uma unidade de refrigerao, com
coeficiente de desempenho de 5,5, capaz de manter um espao refrigerado a 33 ,
enquanto o ambiente externo est a 7 . Teoricamente, a inveno do pesquisador
(A) impossvel, uma vez que tal mquina possui desempenho maior do que o
desempenho de um refrigerador de Carnot nas mesmas condies.
(B) impossvel, uma vez que tal mquina possui desempenho menor do que o
desempenho de um refrigerador de Carnot nas mesmas condies.
(C) possvel, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de
Carnot, nas mesmas condies, dado por 1,2.
(D) possvel, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de
Carnot, nas mesmas condies, dado por 6,0.
(E) possvel, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de
Carnot, nas mesmas condies, dado por 7,0.
RESPOSTA Sabemos que um refrigerador de Carnot possui o maior coeficiente de desempenho
(COP) possvel.
COPrefrigeradorCarnot
=QfW
=Qf
Qq Qf=
1Qq Q f
Q f
=1
TqTf
1
Nas condies do exerccio: Tq = 7 + 273 = 280 K Tf = 33 + 273 = 240 K
Logo:
=1
280240
1= 6
Mximo possvel
Como a inverso do pesquisador apresenta = 5,5, logo possvel.
Alternativa
D
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QUESTO 26
Escoamento supersnico
Em um escoamento supersnico divergente, conforme a figura acima, tem-se
(A) diminuio da presso e aumento da velocidade.
(B) diminuio da presso e diminuio da velocidade.
(C) aumento da presso e aumento da velocidade.
(D) aumento da presso e diminuio da velocidade.
(E) presso e velocidade constantes.
RESPOSTA Sabemos que:
Logo, num escoamento supersnico divergente (bocal), h uma diminuio da
presso P2 < P1 e aumento da velocidade Vel 2 > el 1 na direo do
escoamento.
Alternativa
A
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