Duas molas com rigidez igual (k₁ = k₂ = k = 100 N/m) são arranjadas de duas formas. No sistema (i), elas são arranjadas em série, enquanto no sistema (ii) elas são arranjadas em paralelo. Em ambos os sistemas, aplica-se uma força F = 10 N e aguarda-se atingir o equilíbrio estático. O deslocamento do ponto de aplicação da força, medido em relação à posição original antes da aplicação da força, é x. Sobre o assunto, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.


( ) A constante de rigidez equivalente para o sistema em série é k_eq = 50 N/m. ( ) O deslocamento do sistema em série resultante da aplicação da força é x = 20 cm. ( ) A constante de rigidez equivalente para o sistema em paralelo é k_eq = 200 N/m. ( ) A constante de rigidez equivalente independe do arranjo das molas, já que se trata de molas iguais. ( ) O deslocamento do sistema em paralelo resultante da aplicação da força é x = 5 cm.

As leis de similaridade para um ventilador envolvendo a rotação n (rpm), a vazão volumétrica Q (m³ /s), a pressão total p (Pa) e a potência Pot (W) são:

Em uma determinada aplicação, um ventilador opera na rotação n = 1.800 rpm, deslocando Q = 10.000 m³ /hora e p = 100 Pa e consumindo Pot = 3 kW. Considerando que a rotação do ventilador seja duplicada e considerando que a massa específica do fluido e as demais características da instalação permaneçam inalteradas, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A vazão do ventilador será 20.000 m³ /hora. II. A pressão total na saída será 400 Pa. III. A pressão estática na saída do ventilador permanecerá inalterada. IV. A potência de operação será 24 kW. V. A pressão dinâmica na saída do ventilador aumentará quatro vezes.

Uma caldeira de vapor queima gás natural com poder calorífico inferior de 44 MJ/m³ . O ar e o gás natural entram no queimador na condição padrão de referência (25 °C, 100 kPa). Essa caldeira deve produzir vapor saturado seco na vazão mássica de 1 kg/s. A água líquida entra na caldeira com entalpia de 137 kJ/kg. O vapor saturado seco deixa a caldeira com entalpia de 2.725 kJ/kg. Com base nos dados fornecidos, se a caldeira deve produzir vapor saturado durante 14 horas contínuas de operação em regime permanente por dia e ela tem uma eficiência térmica (ou rendimento térmico), baseada no poder calorífico inferior do combustível, estimada em 84%, o consumo total diário de gás natural é aproximadamente:

Uma peça metálica possui massa de 150 g. A peça é feita de aço inoxidável com calor específico 500 J/(kg.°C) e está na temperatura ambiente de 25 °C. Então, uma tocha de oxiacetileno é aplicada sobre a peça, que atinge a temperatura homogênea de 400 °C após 1,5 min. Assumindo que a transferência de calor para o ambiente seja nula, a taxa média de transferência de calor da tocha para a peça foi aproximadamente:

Deseja-se obter a área de uma peça feita em polímero na forma de um triângulo. A altura do triângulo é medida repetidas vezes utilizando-se um micrômetro, com o seguinte resultado de medição: h = 10,75 ± 0,05 mm. O comprimento da base também é medido repetidas vezes com um instrumento diferente, por um operador diferente e em outro ambiente, obtendo-se o seguinte resultado de medição: b = 101,6 ± 0,3 mm. Os equipamentos utilizados nas medições são novos e os operadores são competentes. Qual opção abaixo melhor expressa o valor mais provável da área da peça triangular e sua incerteza padrão combinada?

Duas placas de aço finas com a mesma área superficial são colocadas lado a lado e expostas ao sol. Dessa forma, ambas recebem a mesma irradiação solar. A superfície exposta ao sol de uma das placas é pintada com tinta preta com emissividade de radiação 0,98. A superfície exposta ao sol da outra placa é pintada com tinta branca com emissividade de radiação 0,2. Assuma que ambas as superfícies pintadas se comportem como opacas, difusas e cinzas e estejam limpas. Em condições de regime permanente, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas.

Um ventilador centrífugo é submetido a um teste no qual aspira ar da atmosfera e despeja ar de volta para a atmosfera por uma tubulação curta com diâmetro 500 mm. Durante o teste, a vazão volumétrica na saída da tubulação é 1,5 m³ /s e o ventilador consome uma potência elétrica de 95 W. Assumindo a massa específica para o ar de 1,8 kg/m³ , a eficiência desse ventilador é aproximadamente:

A curva de perda de carga de uma tubulação que transporta água, simbolizada por h_fL, na unidade m.c.a. (metros de coluna d’água), depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade litros/s, de acordo com a seguinte equação:
h_fL = 1,8 .Q²
A pressão total de descarga de uma bomba centrífuga, simbolizada por H_t, na unidade m.c.a., operando em uma rotação fixa, depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade litros/s, de acordo com a seguinte equação:
H_t = 20,0 − 0,80 .Q²
Decide-se utilizar essa bomba para alimentar a tubulação. Nessa condição, a vazão que seria bombeada em regime permanente é aproximadamente:

Sobre a associação de bombas centrífugas, analise as seguintes afirmativas e assinale a alternativa correta.
I. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é igual à pressão de saída de cada bomba, e cada bomba contribui com a metade da vazão de saída do conjunto.
II. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é menor que a pressão de saída de cada bomba, já que cada bomba contribui com metade da vazão de saída do conjunto.
III. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba bombeia a mesma vazão, mas contribui com metade da pressão de saída do conjunto.
IV. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba contribui com metade da vazão e metade da pressão de saída do conjunto.

A parede lateral de um forno de tratamento térmico é plana, com área de 4 m² e espessura de 0,2 m. A parede é feita de tijolos refratários com condutividade térmica de 0,8 W/(m.°C). A superfície interna da parede está na temperatura de 800 °C. A superfície externa troca calor por convecção com o ambiente externo a 25 °C e coeficiente de convecção médio de 100 W/(m² .°C). Considerando que o forno opere em regime permanente, a taxa de transferência de calor através dessa parede para o ambiente externo é aproximadamente: