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A respeito de turbinas a vapor, julgue os seguintes itens.
A força tangencial nas turbinas de impulso está diretamente relacionada à variação da velocidade do vapor na direção tangencial na passagem pelo rotor, sendo dada por Δ\( v \) = \( v \)\( in \) − \( v \)\( out \), em que \( v \)\( in \) é a própria velocidade do rotor e \( v \)\( out \) é a componente tangencial da velocidade absoluta na saída.
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A figura precedente ilustra um manômetro conectado a dois recipientes, A e B, de mesmo volume, contendo gases ideais distintos. A razão entre as densidades dos líquidos 2 e 1 utilizados no manômetro é igual a 1,2 (ρ2/ρ1 = 1,2). A partir dessas informações, julgue os itens seguintes.
A pressão do gás no recipiente B é maior que no recipiente A.
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Um resfriador evaporativo adiabático opera com fluxo de ar constante, de acordo com a figura precedente. A seguinte tabela apresenta dados da carta psicométrica referentes a pontos com uma temperatura constante de bulbo úmido do ar, de 21 °C.
| temperatura (°C) | umidade relativa (%) |
|---|---|
| 30 | 45 |
| 28 | 53 |
| 25 | 70 |
| 22,2 | 90 |
A próxima tabela apresenta dados da carta para um valor constante de 28 °C da temperatura de bulbo seco do ar. Os dados das tabelas foram obtidos para a mesma pressão em que se encontra o resfriador. A temperatura da água é a mesma da temperatura do ar na entrada do resfriador.
| temperatura de bulbo úmido (°C) | umidade relativa (%) |
|---|---|
| 16,5 | 30 |
| 20,4 | 50 |
| 23,8 | 70 |
| 26,7 | 90 |
Com base nessas informações, julgue os itens a seguir.
Considerando-se a interpolação linear dos dados nas tabelas apresentadas, é correto afirmar que a temperatura do ar na saída do resfriador, com umidade relativa de 80%, é de aproximadamente 25,2 °C.
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Considerando os princípios e conceitos da mecânica dos sólidos, julgue os itens seguintes.
Considere que um satélite artificial, com forma esférica de raio \( r \), massa \( m \) e momento de inércia \( I \) = \( \dfrac{2}{5} \)\( mr \)2, orbite a Terra, girando em torno de seu eixo com velocidade angular \( ω \)0. Considere, ainda, que, para aumentar a sua velocidade de rotação, seja feito o acionamento momentâneo de seus motores e que isso implique o fornecimento de uma quantidade de energia \( E \). Nessa situação, a velocidade de rotação do satélite, após o acionamento de seus motores, será expressa por \( ω \) = \( \dfrac{1}{5} \)\( mr \)2 \( E \) + \( ω \)0.
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A figura anterior ilustra um manômetro de coluna preenchido com um líquido cuja densidade é ρL = 1.250 kg/m3. Esse manômetro é conectado a um tubo horizontal por onde escoa água em regime permanente, sem atrito. A diferença de altura x no manômetro é de 5 cm, e a área da seção transversal do tubo no ponto 2 é menor que a área da seção transversal no ponto 1, segundo a relação A2 = A1/√2.
A partir dessas informações, julgue os itens seguintes, considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e a densidade da água ρágua = 1.000 kg/m3.
A velocidade da água a montante da redução de seção transversal no tubo é de 0,4 m/s.
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A figura anterior ilustra um manômetro de coluna preenchido com um líquido cuja densidade é ρL = 1.250 kg/m3. Esse manômetro é conectado a um tubo horizontal por onde escoa água em regime permanente, sem atrito. A diferença de altura x no manômetro é de 5 cm, e a área da seção transversal do tubo no ponto 2 é menor que a área da seção transversal no ponto 1, segundo a relação A2 = A1/√2.
A partir dessas informações, julgue os itens seguintes, considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e a densidade da água ρágua = 1.000 kg/m3.
A variação de pressão entre os pontos 1 e 2 do escoamento de água é de 225 Pa.
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Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.
Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue os itens seguintes.
O fluxo mássico de água que circula pelo trocador é de 0,4 kg/s.
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Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.
Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue os itens seguintes.
Suponha que se pretenda substituir esse trocador a água por um que utiliza ar em um processo de convecção forçada para retirada de calor do fluido refrigerante. Sabendo-se que a temperatura do ar na entrada do trocador é de 28 °C, que a área da superfície externa do tubo por onde circula o fluido refrigerante é de 0,3 m2 , que a temperatura da superfície externa desse tubo é de 52 °C e que o coeficiente de transferência de calor nesse equipamento é de 140 W/m2∙K, conclui-se que, no referido trocador a ar, seriam condensados aproximadamente 5 g do fluido refrigerante por segundo.
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Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.
Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue os itens seguintes.
Nas condições descritas, a temperatura de saída do fluido refrigerante, T2, é menor que a temperatura do fluido na entrada do trocador, T1.
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Um trocador de calor é empregado, conforme o esquema precedente, para condensação de um fluido refrigerante, que entra na condição de vapor saturado e sai na condição de líquido saturado. A potência térmica nessas condições operacionais é de 5,04 kW. O calor específico da água a pressão constante é igual a 4,2 kJ/kg∙K e o calor latente de vaporização do fluido refrigerante é igual a 200 kJ/kg, na pressão em que se encontra no trocador.
Com base nas informações apresentadas, desconsiderando qualquer troca de calor pelas paredes externas do trocador, julgue os itens seguintes.
Nesse trocador, são condensados aproximadamente 25 g do fluido refrigerante por segundo.
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