92505640 prova petrobras 2011 resolvida

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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

3


(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

4


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

=Qq

W=

1

1Tf /Tq

30

W=

1

1279300

Coeficiente

de Performance

Logo: W = 3 kW Alternativa

C

B

5


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


(E) possvel, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de


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

6


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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