Exercícios Tema 1 - Troca De Calor Em Fluidos Compressíveis 4

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A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
1 Marcar para revisão
Entre as diversas tecnologias de desumidificação empregadas na indústria para o tratamento do ar
comprimido, os secadores de adsorção se caracterizam principalmente por:
Operar exclusivamente com água de resfriamento em contracorrente limitando o ponto de orvalho a
$15^\circ\text{C}$.
Atingir pontos de orvalho extremamente baixos, podendo alcançar até $-70^\circ\text{C}$.
Empregar apenas a separação mecânica por centrifugação de alta rotação sem uso de materiais
secantes.
Exigir consumo elétrico nulo por utilizarem exclusivamente o calor gerado na compressão primária.
Substituir a válvula de expansão em ciclos frigoríficos industriais de média pressão.
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Os secadores de ar por adsorção são indicados para aplicações industriais que exigem níveis severos de
desumidificação, sendo capazes de atingir pontos de orvalho muito baixos, de até $-70^\circ\text{C}$.
2 Marcar para revisão
Os conceitos presentes no Princípio de Pascal, assim como a utilização de ar comprimido carregam consigo
importantes impactos positivos. Assim, os principais benefícios da utilização do ar comprimido nas atividades
operacionais são:
Aumento da Segurança Operacional, Flexibilidade, Aumento de Custos.
Diminuição da Segurança Operacional, Flexibilidade, Aumento de Custos.
Aumento da Segurança Operacional, Flexibilidade, Redução de Custos.
Diminuição da Segurança Operacional, Improdutividade, Redução de Custos.
Aumento da Segurança Operacional, Improdutividade, Redução de Custos.
Questão 1 de 10
Corretas (9)
Incorretas (1)
Em branco (0)
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Lista de exercícios Troca De Calor Em Fluidos Compressíveis Sair
A
B
C
D
E
A
B
C
Resposta correta
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Gabarito Comentado
: Os principais benefícios são: Segurança Operacional, já que uma alternativa mais segura é a utilização de
ferramentas pneumáticas em ambientes críticos, como, por exemplo, em áreas de alta umidade;
Flexibilidade de Aplicação, já que em utilizações mais complexas e com indisponibilidade de espaço físico,
como é o caso, por exemplo, na indústria da construção civil em obras de edificações durante
perfurações, a utilização de ferramentas pneumáticas torna-se fundamental, sendo possível o emprego de
um elevado nível de impacto e desenvolvimento de intensas forças para execução de trabalho, nesse
caso, a perfuração de rochas e solos de complexidade elevada; Redução de Custo, pois a utilização de ar
comprimido é altamente eficiente em termos energéticos, principalmente quando a operação segue
corretamente as definições realizadas durante as etapas de projeto.
3 Marcar para revisão
(IFRS - Professor do Ensino Básico, Técnico e Tecnológico - Área: Engenharia Mecânica/Termofluidos – 2016).
A figura a seguir representa o diagrama P - h de um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor.
Considerando que o fluido refrigerante circula pelo sistema a uma taxa de 0,13 kg.s-1, qual a potência entregue
pelo compressor ao ciclo?
0,52 W
308 kJ/s
3,08 kW
520 W
32,7 kJ/s
Resposta correta
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Gabarito Comentado
\(W=\dot{m} \times\left(h_2-h_1\right)=0,13 \times(251,5-247,5)=520 W\).
4 Marcar para revisão
A perda de carga que ocorre em elementos específicos e singulares de uma rede de tubulações, tais como
curvas acentuadas, registros, válvulas e derivações, é tecnicamente classificada como:
Perda de carga distribuída
Perda de carga localizada
Perda de carga isentrópica
D
E
A
B
C
D
E
Perda de carga estática contínua
Perda de carga residual de atrito
Resposta correta
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Gabarito Comentado
A perda de carga localizada (ou singular) é aquela que acontece de forma concentrada em acessórios
específicos da instalação de tubulações, tais como válvulas, conexões, joelhos e registros, provocada por
turbulências e mudanças de direção do fluxo.
5 Marcar para revisão
Em um ambiente de oceano, a pressão hidrostática tende a aumentar aproximadamente a métrica de 1 atm a
cada 10m de profundidade. Um determinado submarino encontra-se a 240m de profundidade, sendo a
pressão do ar no seu interior igual a 1 atm. Desse modo, qual será o diferencial de pressão na parte interior e
exterior do submarino?
25 atm.
24 atm.
26 atm.
27 atm.
23 atm.
Resposta correta
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Gabarito Comentado
No interior a pressão será de 1 atm, porém no exterior podemos calcular da seguinte forma:
$$
P_{\text {exterior }}=1 atm+\frac{240 m}{10 m}=1 atm+24 atm=25 atm
$$
Dessa forma, calculando a diferença entre as pressões interna e externa, temos que: Diferença \(=25\)
atm -1 atm \(=24 atm\).
6 Marcar para revisão
Considere a análise para escolha do secador a ser utilizado em um sistema de ar comprimido. Sabe-se que a
vazão de ar comprimido é de \(4.500 m^3 / h\) a uma pressão de 10 bar e temperatura de \(50^{\circ} C\). Além
disso, verifique a tabela com os fatores de correção disponíveis. Qual deve ser a capacidade do secador?
Pressão Ar
Comprimido
Fator Correção
Pressão
Temperatura Ar
Comprimido
Fator Correção
Temperatura
4 0.86 35 1.11
5 0.92 38 1.0
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
6 0.96 40 0.92
7 1.0 45 0.77
8 1.03 50 0.64
9 1.05 55 0.54
10 1.08 60 0.45
12 1.11 65 0.38
14 1.14
16 1.16
18 1.19
\(8712 m^3 / h\)
\(6510 m^3 / h\)
\(4567 m^3 / h\)
\(9757 m^3 / h\)
\(7893 m^3 / h\)
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Para o cálculo da capacidade necessária do secador a ser escolhido, temos que:
$$
Q=\frac{V}{f(P) \times f(T)}=\frac{4500}{1.08 \times 0.64}=6.510 m^3 / h
$$
7 Marcar para revisão
A Válvula de Expansão, assim como o compressor, condensador e inúmeros outros equipamentos, configura
um item fundamental no momento do dimensionamento de um sistema de geração de ar comprimido. Sobre a
principal funcionalidade da Válvula de Expansão junto ao fluido refrigerante, é correto afirmar:
Controle de Pressão
Controle de Temperatura
Controle de Densidade
Controle de Fluxo
Controle de Peso
Resposta correta
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A Válvula de Expansão caracteriza o mecanismo de controle de fluxo do fluido refrigerante, sendo
fundamental para garantir a transferência eficaz do refrigerante do condensador para o evaporador,
executando, dessa forma, o controle da pressão e temperatura.
8 Marcar para revisão
O ciclo ideal de Carnot estabelece o limite teórico superior de rendimento térmico entre duas fontes a
temperaturas distintas. Esse ciclo é composto por uma sequência de quatro processos termodinâmicos, que
ocorrem na seguinte ordem:
Remoção isobárica de calor, compressão isocórica, rejeição isobárica de calor e expansão
isentálpica.
Remoção isotérmica de calor, compressão adiabática reversível, rejeição isotérmica de calor e
expansão adiabática reversível.
Compressão politrópica, resfriamento isocórico, expansão isotérmica e aquecimento isobárico.
Aquecimento isentálpico, compressão isotérmica, resfriamento isobárico e expansão estática.
Absorção adiabática irreversível, condensação isotérmica, compressão estática e alívio de pressão.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O ciclo de refrigeração de Carnot é composto rigorosamente por quatro processos ideais: 1) Remoção
isotérmica de calora baixa temperatura; 2) Compressão adiabática e reversível; 3) Rejeição isotérmica de
calor a alta temperatura; 4) Expansão adiabática e reversível.
9 Marcar para revisão
O Princípio de Pascal é respaldado por uma série de formulações matemáticas que garantem
a consistência operacional de diversos segmentos. Sobre isso, caso um pistão de \(50 cm^2\) exerça uma
força de 500 N sobre um fluifo presente em um determinado recipiente, qual será a pressão resultante no
fluido?
20 Pa
50 Pa
100 Pa
1000 Pa
500 Pa
A
B
C
D
E
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Segundo o Princípio de Pascal, temos que \(P=\frac{F}{A}=\frac{500 N}{0,50 m}=1000 Pa\)
10 Marcar para revisão
O ponto de orvalho é uma variável crítica no controle de qualidade e desempenho de redes de ar comprimido.
Ele é definido conceitualmente como:
A temperatura na qual o ar comprimido atinge a velocidade máxima de transição de regime laminar
para turbulento.
A pressão mínima absoluta em que o vapor dágua presente no ar se expande totalmente no
reservatório.
A temperatura na qual o vapor dágua presente no ar se condensa, passando do estado gasoso para o
estado líquido.
A razão matemática entre a rugosidade absoluta da tubulação e o coeficiente global de troca térmica.
O nível de vácuo térmico necessário para evitar a corrosão interna por eletrólise nos compressores.
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O ponto de orvalho é a temperatura específica na qual o vapor dágua contido no ar atinge a saturação e
começa a se condensar, transformando-se de vapor em líquido.