A determinação das taxas de transferência de calor de um sistema e, consequentemente, o tempo de aquecimento ou resfriamento e a variação de temperatura são os objetivos da transferência de calor. A termodinâmica trabalha com estados termodinâmicos em equilíbrio e transformações de um estado de equilíbrio para outro. A transferência de calor, por sua vez, trabalha com sistemas que não estão em equilíbrio térmico, pois são fenômenos de não equilíbrio termodinâmico. O estudo da transferência de calor não pode ser baseado apenas nos princípios da termodinâmica. A primeira lei estabelece que a taxa de energia transferida para um sistema deve ser igual à taxa de crescimento de sua energia.

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. Quanto maior o gradiente de temperatura, maior a taxa de transferência de calor.

PORQUE

II. A taxa de calor transferido deve ser na direção da maior temperatura.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

Condução é a transferência de energia das partículas mais energéticas de uma substância para partículas vizinhas adjacentes menos energéticas, como resultado da interação entre elas. A condução pode ocorrer em sólidos, líquidos ou gases e a sua taxa de transferência de calor é definida pela equação da figura abaixo. Em líquidos e gases, a condução deve-se às colisões das moléculas em seus movimentos aleatórios. Nos sólidos, ela acontece por causa da combinação das vibrações das moléculas em rede, e a energia é transportada por elétrons livres.

Considerando a condução de calor em regime permanente através de uma grande parede de espessura ∆\( x \) = \( L \) e área \( A \) e a equação da taxa de condução de calor, assinale a alternativa CORRETA:

A resistência dos materiais é um ramo da mecânica que estuda as relações entre as cargas externas aplicadas a um corpo deformável, e a intensidade das forças internas que agem no interior do corpo. Nesse contexto, analise as alternativas abaixo:

I. As forças de superfície são causadas pelo contato direto de um corpo com a superfície de outro, que pode ser idealizada como uma única força concentrada.

II. Se a carga de superfície for aplicada ao longo de uma área estreita, ela pode ser idealizada como uma carga distribuída linear.

III. As forças de superfície, que se desenvolvem nos apoios ou pontos de contato entre corpos, podem ser idealizadas como uma carga de reação.

IV. Quando uma carga externa tende a provocar o deslizamento de um segmento do corpo sobre o outro, essa força interna é uma força normal.

V. Se o corpo for submetido a um sistema de forças coplanares, então haverá na seção apenas componentes da força normal e força de cisalhamento.

É CORRETO o que se afirma em:

Pode-se distinguir dois grupos de variáveis nos projetos de mancais de deslizamento: no primeiro grupo, estão aquelas cujos valores são dados ou que estão sob o controle do projetista e, no segundo grupo, estão as variáveis dependentes, aquelas que o projetista não pode controlar, exceto indiretamente, por mudança de uma ou mais das variáveis do primeiro grupo. As variáveis abaixo fazem parte do primeiro grupo:

I. Viscosidade \( \mu \).

II. Velocidade N.

III. Aumento de temperatura.

IV. Razão de fluxo em volume de óleo \( Q \).

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

O objetivo da lubrificação é reduzir o atrito, o desgaste e o aquecimento de partes de máquinas que se movem em relação umas às outras. Um lubrificante é qualquer substância que, quando inserida entre superfícies que se movem, alcança esses propósitos.

Sobre os tipos de lubrificação, avalie as afirmativas a seguir.

I. Lubrificação hidrodinâmica significa que as superfícies de carregamento de carga do mancal se encontram separadas por uma película relativamente espessa de lubrificante.

II. A lubrificação de película completa ou fluida depende da introdução de lubrificante sob pressão, mas requer, sim, a existência de um suprimento adequado em todos os momentos.

III. Lubrificação hidrostática é obtida pela introdução do lubrificante na área de suporte de carga, a uma pressão alta o suficiente para separar as superfícies com uma película relativamente espessa de lubrificante.

IV. Lubrificação elasto-hidrodinâmica é o fenômeno que ocorre quando um lubrificante é introduzido entre superfícies que estão em contato de rolamento.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Quando se faz referência à temperatura ou pressão de um sistema, pressupõe-se que todos os pontos do sistema possuem a mesma, ou basicamente a mesma, temperatura e pressão. Quando se pressupõe que as propriedades são constantes de um ponto ao outro e quando não há tendência de mudança com o tempo, existe uma condição de equilíbrio termodinâmico. Se um sistema sofre mudança de um estado de equilíbrio para outro, a série de estados sucessivos que o sistema atravessa é chamada de processo.

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. As propriedades de um sistema têm os mesmos valores que tinham no início do processo.

PORQUE

II. Um sistema, em um determinado estado inicial, sofre uma série de processos e volta ao estado inicial. Tal sistema passa por um ciclo.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

A segunda lei da termodinâmica, que diz respeito à transferência de energia térmica, ou seja, à conversão de calor em trabalho útil, pode ser expressa de formas diferentes.

Assinale a alternativa CORRETA:

Pelos dados obtidos em um ensaio de tração ou compressão, é possível calcular vários valores da tensão e da deformação correspondente no corpo de prova e, então, construir um gráfico com esses resultados. A curva é denominada diagrama tensão-deformação.

Sobre o diagrama pode-se considerar:

I. Um diagrama tensão-deformação é importante na engenharia porque proporciona um meio para obtenção de dados sobre a resistência à tração ou à torção de um material, sem considerar o tamanho ou a forma física do material.

II. Tensão e deformação de engenharia são calculadas pela área da seção transversal e comprimento de referência originais do corpo de prova.

III. A ductilidade de um material pode ser especificada pela porcentagem de alongamento ou pela porcentagem de redução da área do corpo de prova.

IV. Um material dúctil, como o aço doce, tem quatro comportamentos distintos quando é carregado: comportamento plástico, escoamento, endurecimento por deformação e estricção.

V. Materiais frágeis, como o ferro cinzento, apresentam pouco ou nenhum escoamento e sofrem ruptura repentina.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Os materiais podem ser classificados como dúcteis ou frágeis, dependendo de suas características de tensão-deformação. Qualquer material que possa ser submetido a grandes deformações antes de sofrer ruptura é denominado material dúctil. Materiais que exibem pouco ou nenhum escoamento antes da falha são denominados materiais frágeis. Considerando a deformação desses materiais, podemos observar pontos importantes:

I. Um material dúctil, como o aço doce, tem quatro comportamentos distintos quando é carregado: comportamento elástico, escoamento, endurecimento por deformação e estricção.

II. A ductilidade de um material pode ser especificada pela porcentagem de alongamento ou pela porcentagem de redução da área do corpo de prova.

III. Se a tensão ultrapassar ligeiramente o limite de proporcionalidade, o material ainda pode responder de maneira elástica.

IV. Endurecimento por deformação é usado para estabelecer um ponto de escoamento mais alto para um material. O material é submetido à deformação além do limite elástico. O módulo de elasticidade permanece o mesmo, porém, a ductilidade do material aumenta.

V. Um material é linear elástico se a tensão for proporcional à deformação dentro da região elástica. Essa propriedade é denominada Lei de Hooke, e a inclinação da curva é denominada módulo de resistência.

É CORRETO o que se afirma em:

O centroide é definido como sendo a posição média de uma distribuição de formas. Se a distribuição é constituída de uma única forma, esta forma pode ser uma linha (reta ou curva), uma área ou um volume. As equações que definem a posição do centroide de uma área são apresentadas abaixo:

Sobre a equação, pode-se observar:

1. Onde n é o número de formas compostas que constitui toda a área, \( A \)\( i \) é a área de forma composta, \( i \), \( x \)_{\( i \)} \( e \) \( y \)_{\( i \)} são as localizações do centroide do elemento de área, \( A \)_{\( i \)} medido a partir da origem do sistema de coordenadas.
2. Na equação, o numerador da somatória de \(\tilde x \) _{\( i \)}\( A \)_{\( i \)} é chamado de primeiro momento da área em torno do eixo \( y \).
3. Na equação, o numerador da somatória \(\tilde y \) _{\( i \)}\( A \)_{\( i \)} é chamado de primeiro momento de área em torno do eixo \( y \).
4. Na equação, o numerador da somatória de \(\tilde x \) _{\( i \)}\( A \)_{\( i \)} é chamado de primeiro momento da área em torno do eixo \( x \).
5. Na equação, o numerador da somatória \(\tilde y \) _{\( i \)}\( A \)_{\( i \)} é chamado de primeiro momento de área em torno do eixo \( x \).

É CORRETO o que se afirma em: