Questões de Engenharia Mecânica

Durante 5 anos, foram analisados 2.000 condicionadores de ar, cada qual contendo um compressor, e esses equipamentos apresentaram 50 falhas no decorrer do período. Em média, durante cada ano, cada condicionador opera o equivalente a 12 horas por dia, 30 dias por mês, 6 meses. Com base nesses dados, a taxa de falha individual, o tempo médio até falha (MTTF) de cada unidade e a quantidade provável de unidades que deverão falhar nos próximos 30 dias são, respectivamente (em valores aproximados):

Os materiais de construção mecânica são normalmente classificados como metais e ligas metálicas, cerâmicas, polímeros, compósitos e materiais avançados. Sobre as propriedades dos materiais, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. Os metais têm como propriedades típicas altas condutividades elétrica e térmica, elevadas ductilidade, tenacidade, dureza e resistência, podem ser processados por usinagem, fundição, conformação e soldagem e podem ser sujeitos à corrosão.
II. Cerâmicas apresentam baixa densidade, alta dureza, alta resistência sob esforços de compressão, mas não de tração e apresentam ruptura frágil, baixas condutividades elétrica e térmica, alto ponto de fusão e resistência à corrosão e ao desgaste.
III. Comparativamente aos metais, os polímeros apresentam baixa densidade, baixa tenacidade e elevada plasticidade, elevada expansão térmica e resistência à corrosão, baixas condutividades elétrica e térmica e baixo ponto de fusão.
IV. Compósitos são combinações de dois ou mais materiais para atingir propriedades melhores que as dos seus constituintes isoladamente. A principal finalidade dos compósitos é obter uma elevada razão entre resistência e massa. Os compósitos necessariamente apresentam propriedades isotrópicas, as quais dependem do tipo de enchimento e do método de fabricação utilizado.
V. Materiais avançados incluem semicondutores, biomateriais, materiais inteligentes e nanomateriais. Normalmente são obtidos a partir de materiais tradicionais cujas propriedades são melhoradas por processos de síntese específicos e são usados para atender aplicações em alta tecnologia.  

Um motor a combustão interna de ignição por compressão a quatro tempos, operando com óleo diesel, apresenta consumo específico de 200 g/kWh. Esse motor é acoplado diretamente ao eixo de um gerador operando a 1.800 rpm e produzindo 172 kW de potência. Considere que a massa específica do óleo diesel é 860 kg/m³ . O consumo total de óleo diesel do motor, durante a operação contínua por oito horas, é aproximadamente: 

Sobre a formação e extração de condensado em tubulações de distribuição de vapor, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.
( ) A transferência de calor do vapor para o ambiente reduz a temperatura do vapor superaquecido e causa a condensação do vapor saturado. Durante a condensação do vapor saturado, sua temperatura e pressão permanecem constantes.
( ) O condensado formado escorre pelas paredes e escoa ao longo da tubulação por ação da gravidade e do escoamento de vapor, até um ponto em cota mais baixa onde ele é extraído por um purgador. Esse condensado coletado pelos purgadores pode ser retornado para a caldeira com a água de alimentação.
( ) No início da operação de uma tubulação de vapor, a taxa de formação de condensado é mínima, já que as tubulações ainda não estão quentes o suficiente para perder calor para o ambiente externo.
( ) Derivações de tubulação principais devem ser instaladas na parte superior da tubulação, a fim de evitar a drenagem de condensado das tubulações principais para as tubulações secundárias, inundando a tubulação secundária.
( ) Os purgadores são instalados aproximadamente a cada 30 m a 50 m ao longo de tubulações longas horizontais e aproximadamente a cada 15 m em tubulações com inclinações que crescem na direção de escoamento do vapor. Purgadores também devem ser instalados em pontos baixos da tubulação e no pé de tubulações verticais.

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: