Perguntas Flashcards
Quais são os parâmetros que medem a qualidade do combustível, relacionado a uma queima mais eficiente?
E quais as características deles?
Para o diesel é avaliado o número de cetano e para a gasolina, octano.
Quanto mais alto o teor desses parâmetros no combustível, maior será a eficiência da queima.
Defina transmissão de potência direta e um exemplo?
A transmissão direta consiste em se acoplar a fonte de potência à máquina a ser movida, diretamente.
Exemplo: acoplamento. Pois une as duas árvores, movida e motora diretamente.
Em escoamentos incompressíveis, em regime permanente e sem atrito, a soma das três parcelas de energia é igual a constante. Quais são essas parcelas de energia? Quais as fórmulas e qual o nome da fórmula global?
P/ rho + (V^2)/2 + g Z = cte
P/rho - energia de escoamento
(V^2)/2 - energia cinética
g Z - energia potencial
Princípio da conservação de energia = equação de Bernoulli
O modo pelo qual é feita a transformação do trabalho em energia hidráulica e o recurso para cedê-la ao líquido aumentando sua pressão e/ou sua velocidade permitem classificar as bombas em dois grandes grupos:
A) quais são esses grupos?
- Bombas de deslocamento positivo, hidrostáticas ou volumétricas;
- Turbo bombas, hidrodinâmicas ou centrífugas.
Explique o funcionamento da bombas centrifuga e deslocamento positivo?
Destacando:
A - Princípio de funcionamento;
B - aplicabilidade;
A - As bombas centrífugas atuam a partir da aceleração do fluido. O rotor exerce força sobre o líquido que resultam aceleração.
Já as bombas de deslocamento positivo. A movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do impulsor.
B. - BC são ideais para distribuição de água e irrigação. Aplicado para líquidos que possam suportar grande variação de velocidade e esforços cortantes. Não é aplicável para fluido com alta viscosidade.
BDP são indicadas em casos onde se requer vazão constante independente de variação da carga sobre a bomba e também onde o volume ser medido com precisão. A descarga é proporcional a velocidade do propulsor da bomba.
Explique o funcionamento da bombas centrifuga e deslocamento positivo?
C - comportamento da vazão com o aumento da coluna de pressão (pressão manométrica);
D - comportamento da vazão com o aumenta da viscosidade do fluido bombeado;
E - comportamento da eficiência em função do aumento da pressão;
C - Para as BC(Turbobombas) a variação positiva da altura manométrica reduz drasticamente a vazão, podendo chegar a zero.
Para as BDP (Volumétricas) a variação da altura manométrica não influência na vazão!
D - para as BC o aumento da viscosidade reduz a vazão, visto que esse tipo de bomba trabalha promovendo grandes variações de velocidade nos fluidos.
Já para as BDP a vazão aumenta, isso mesmo, visto que o fluido com alta viscosidade preenchem as folgas internas da bomba, resultando numa eficiência volumétrica maior.
E - As BC comportam-se como uma curva. Inicialmente aumentam, mas para pressões elevadas a eficiência tende a diminuir.
Já para as BDP tem sua eficiência levada com o aumento da pressão.
Como é definida altura manométrica de um bomba?
Como calculá-la?
É a energia por unidade de peso que o líquido adquire em sua passagem pela bomba.
Pode ser calculada utilizando a equação de Bernoulli
H = hs - hf = (Precalque - Psucção)/ g rho
Associação de bombas:
Quando realizar associação em série e paralelo?
Qual a alteração resultante no gráfico H (altura manometrica) X Q (Vazão)
Série: Quando a altura disponível do sistema de bombeio é maior que a altura manometrica proporcionado pela bomba.
Soma-se as alturas manométricas (Ht= H1 + H2)
O gráfico se desloca pra cima.
Em paralelo: é utilizada quando a vazão exigida pelo sistema for maior que a proporcionada pela bomba.
Qt = Q1 + Q2
O gráfico se desloca para a direita.
Qual a definição do processo de conformação mecânica e quais são as vantagem do processo?
São processos que alteram a geometria do material pro deformação plástica.
Vantagens:
- bom aproveitamento de matéria;
- rapidez na execução;
- controle das propriedades;
- grande precisão dimensional;
Exemplos de processos de conformação mecânica?
- Laminação
- Forjamento
- Trefilação
- Extrusão
- Conformação de chapas
No processo de conformação mecânica, qual é o parâmetro que distingue o trabalho a frio do trabalho a quente?
Qual a sua definição?
O parâmetro que distingue TQ e TF é a Temperatura de recristalização.
É a menor temperatura na qual uma estrutura deformada de um metal trabalhado a frio é restaurada ou é substituída por uma estrutura nova, livre de tensões, após a permanência nessa temperatura por um tempo.
Conformação mecânica:
O trabalho a quente requer 1 para deformar. Provoca o surgimento de menos 2 microestruturais. E também diminui as 3 da estrutura.
As variações microestrutura proporcionam o aumento da 4 e 5.
1 - menos energia
2 - discordâncias
3 - heterogeneidade
4 - ductibilidade e tenacidade
A deformação plástica resultante do trabalho de mecânico de conformação a frio resulta o fenômeno chamado?
Tal fenômeno resulta no aumento de quais propriedades?
E qual o preço a ser pago pelo aumento dessas propriedades?
Cite o tratamento térmico que remove os efeitos do fenômeno citado acima?
Provoca o fenômeno chamado encruamento. Fenômeno no qual um material dúctil se torna mais duro e mais resistente à medida que é deformado plasticamente.
O preço a ser pago é a redução da ductilidade do material.
Os efeitos do encruamento podem ser removidos por um tratamento térmico de recozimento.
Cite os três mecanismos que podem ser aplicados para aumentar a resistência e endurecer ligas metálicas monofásicas?
- Redução do tamanho de grau
- Solução sólida
- Encruamento
O que é um gás ideal?
Um gás ideal obedece a relação abaixo:
Cuja temperatura, pressão e volume específico são relacionados dessa forma:
Pv = RT
Sabe-se que para gases ideais a energia interna e a entalpia são funções apenas da temperatura.
Quais a relações entre: energia interna, entalpia e calor específico?
Existem dois tipo de processos: a pressão constante (volume variado) e volume constante (pressão variada).
Para o primeiro, a variação do volume é resultado do trabalho de fronteira P Delta V. Pela equação do primeiro grau: h = P.v + u.
Quando o processo ocorre a volume constante (cv) é possível relacionar a energia interna.
Delta h = int c(T) dT aprox. = Cv,med * Delta T
Quando o processo é a pressão constante (cp) é possível relacionar a entalpia.
Delta u = int c(T) dT aprox. = Cp,med * Delta T
A quantidade de energia liberada na combustão é normalmente atribuída a que parâmetro?
Pq um motor possui um desempenho melhor com álcool, mesmo sabendo que a (propriedade) do álcool é menor que da gasolina?
A propriedade é o Poder calorífico!
A razão para o motor tem um desempenho melhor utilizando álcool é porque o poder calorífico da MISTURA Ar-Álcool é maior que, Ar-gasolina
Os ciclos padrão-ar Otto e real de Otto apresentam diferenças.
Qual evento é suprimido no ciclo real de Otto é o ?
Quais são os 4 processos do ciclo Otto ideal?
O evento suprimido é o o processo de troca do gás de descarga pela mistura de admissão!
As etapas do ciclo Otto ideal são:
1-2 compressão isentropica(temperatura constante também);
2-3 adição de calor a volume constante;
3-4 expansão isentropica;
4-1 rejeição de calor a volume constante!
Quais são as 4 hipóteses do padrão a ar?
- O fluido de trabalho é o ar;
- Todos os processos que formam o ciclo são internamente reversíveis;
- O processo de combustão é substituído pelo processo de fornecimento de calor;
- O processo de exaustão é substituído pelo processo de rejeição de calor.
Para um ciclo Brayton, qual a porcentagem máxima de potência desenvolvida pela turbina que é direcionada a avio-me o compressor?
A potência utilizada no compressor pode representar de 40 a 80% da potência desenvolvida na turbina.
Qual a relação entre potência(P) e torque (T)?
Pense em um carro. O torque é gerado a partir da combustão, expandindo o pistão que por sua vez, através do sistema biela manivela, transforma movimento linear em rotativo. Quando mais eficiente for a queima, maior será a velocidade angular, e consequentemente maior a potência do motor.
Assim,
P = T x w
Sabendo que P = T x w
1 - Quais são as variáveis de um motor para o cálculo do torque?
2 - qual a conversão de RPM para rad/s
3 - como fica a fórmula nova fórmula?
As variáveis necessárias para cálculo do torque de saída do motor são: potência em cv ( 1 cv = 735,5 W) e a rotação N (rpm)
1 rev = 2 (pi) rad
Rpm( rev/ min) . [2 (pi) rad / 1 rev] . [ 1 min / 60 s] = rad/s
P = T 2(pi)/60
As propriedade termodinâmicas das classes intensivas são independentes da massa do sistema?
Explique o exemplo do recipiente!
Propriedades termodinâmicas intensivas não dependem da massa do sistema. São elas: temperatura, densidade, pressão, ponto de ebulição, ponto de fusão.
Já as propriedades extensivas dependem da extensão do sistema - da massa. Exemplo: massa, volume.
Propriedades extensivas divididas pela massa (m) são denominada propriedades específicas. m ponto / v ponto.
A respeito da primeira lei da termodinâmica:
Ela é conhecida também como?
Qual a fórmula?
Para que ela serve?
Também conhecida como lei da conservação de energia.
Delta E = Q + W
Enuncia que a energia não pode ser criada nem destruída durante um processo. É base sólida para o estudo das relações entre as formas de energia.
O que diz o enunciado de Clausius da 2 lei da termodinâmica?
Não pode existir fluxo de calor espontâneo de uma fonte fria para uma fonte quente.
Um refrigerador não funciona caso seu compressor não seja acionado por uma fonte externa de energia.
Verdadeiro ou falso:
Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes pode ter maior rendimento que uma máquina de Carnot?
Verdadeiro
Qual é a fórmula de eficiência de uma máquina de Carnot?
nc = 1 - TL/TH
Quais são as quatro etapas do ciclo de Carnot?
1-2 Compressão isotérmica reversível
2-3 Compressão adiabática reversível (isentrópica)
3-4 Expansão isotérmica reversível
4-1 Expansão adiabática reversível (isentrópica)
Um processo isentrópica é um caso especial de processo adiabático.
Processo isentrópico = processo adiabático reversível.
O que diz a Lei de Joule para gases perfeitos?
Para os gases perfeitos a energia interna é função EXCLUSIVA da temperatura!
Delta U = Delta Ec = (3/2) * n * R * Delta T
1 kcal equivale a quantos kJ?
1 kcal = 4,18 kJ
A vazão de entrada e saída no tanque pode ser calculada através de qual fórmula?
Q = V * A
Sendo
V - Velocidade
A - Área da sessão transversal
Sabendo que Peso específico é o peso de uma unidade de volume, qual a unidade dessa grandeza?
Peso por unidade de volume pode ser obtido multiplicando a densidade * gravidade.
Assim,
Densidade = kg/m3
Gravidade = m/s2
Sabendo que, kg.m/s2 é igual N.
A unidade do peso específico é: N/m3
Verdadeiro ou falso: a unidade da tensão superficial é N/m?
Verdade.
É o quociente entre unidade de força e unidade de comprimento.
Verdadeiro ou falso: o perfil de velocidade de escoamento de um fluido dentro do um tubo não se mantém constante mesmo após estar totalmente desenvolvido?
Falso, pois a definição de escoamento totalmente desenvolvido.
O escoamento totalmente desenvolvido é aquele onde o perfil de velocidade não varia ao longo do eixo do tubo e isso ocorre, para o escoamento turbulento, sempre que o comprimento do tubo for maior ou igual a 10 vezes o seu diâmetro.
Verdadeiro ou falso:
A tensão cisalhante na parede de um tubo em escoamento laminar (totalmente desenvolvido) é constante?
Verdade. Sendo nula no centro do tubo e máxima na parede. Sendo a tensão cisalhante função do raio do tudo.
O que diz a condição de não deslizamento?
Diz que a velocidade de um fluido na superfície é igual a velocidade da superfície. IGUAL! Não uma a zero (só se a superfície estiver parada).
Verdadeiro ou falso:
A camada limite é a região afetada pela presença da superfície e ela se mantem constante conforme o fluido escoa?
Falso. Sim a camada limite é a região afetada pela presença da superfície em um fluido, mas ao contrário do enunciado conforme o fluido escoa a camada limite aumenta, visto que mais camadas são desaceleradas.
Qual a fórmula de Reynolds?
Quais os Re críticos para dutos e placa plana.
Re = (rho * V* (D ou x))/ mi
Para duto Re crítico igual a 2300, para placa plana 5. 10^5
Sobre a Lei de Hooke:
O diagrama tensão-deformação para a maioria dos materiais de engenharia exibe uma relação linear entre tensão e deformação dentro da região elástica.
Com isso em mente, qual a fórmula de Hooke.
A lei de Hooke
Tensão = Módulo de elasticidade ( módulo de young) * deformação
O módulo de Young, presente na fórmula da Lei de Hooke representa:
Representa a rigidez do material!
Aço 200GPa
Borracha 0,7 MPa
Verdadeiro ou falso:
Resiliência consiste na habilidade de um material de absorver energia no regime elástico.
Verdadeiro.
Corresponde a área gráfica na curva de tensão deformação no regime elástico.
A quantidade de energia absorvida pela tenacidade do material é menor que a a resiliência do material?
Falso. Pois, a tenacidade pode ser definida como a habilidade de um material de absorver energia até sua fratura, incluindo o regime plástico.
Já a resiliência não inclui o regime plástico, sendo assim uma quantidade menor de energia.
O que é ductilidade?
É a medida da quantidade de deformação plástica que um material suporta!
Fluídos newtonianos são aqueles em que a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à?
Taxa de deformação
Tensão de cisalhamento = mi(viscosidade do fluido) * du/dy (taxa de deformação
Verdadeiro ou falso: todos os gases e a maioria dos fluídos são newtonianos?
Verdadeiro.
Fluidos newtonianos são aqueles os quais a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional a taxa de deformação.
Quando submetido a uma força de tração axial, um corpo deformável não apenas se alonga, mas também se contrai lateralmente.
Verdadeiro ou falso:
A razão entre as deformações é constante e proporcional dentro da zona elástica?
Verdadeiro. Coeficiente de Poisson.
Quais as 3 formulas que relacionam força-tensão, tensão-deformação e deformação- variação.
Qual a fórmula de poisson.
Tensão = força/ área
Tensão = módulo de Young * deformação
Deformação = variação/ comprimento inicial.
v = - ( deformação lateral/ deformação longitudinal)
Verdadeiro ou falso:
Tratando de cargas em vigas. Quando o esforço cortante é zero o momento fletor é máximo?
Verdadeiro. Pode ser visto nos diagramas.
Qual a fórmula da tensão cisalhante máxima?
Tensão cisalhante máxima = (T * c)/ J
T - torque
c - raio
J - Momento de inércia polar.
Tensão dada em N.m
Qual a fórmula do momento de inércia polar para uma barra cilíndrica sofrendo torção?
J = (pi *D^4)/(32)
O que é um material isotrópico?
Um material é isotrópico quando as suas propriedades mecânicas e térmicas são as mesmas em todas as direções.
Quais os dois métodos principais existentes para calcular o fator de segurança de uma estrutura?
Método das Tensões Admissíveis
Método dos Estados Limites
Qual a fórmula utilizada para o cálculo do fator de segurança FS utilizando o método das tensões admissíveis?
Tensão Adm = tensão de Rup / FS
O método dos estados limites é uma abordagem utilizada para projetar estruturas levando em consideração as condições de serviço.
Nesse sentido pode ser considerado um modelo probabilístico?
Sim. É considerado um método semi-probabilístico, o que significa que não é um modelo determinístico.
Nesse método são realizados análises estatísticas com coeficientes de ponderação aplicados tanto as ações (forças e cargas atuantes) quanto as resistências dos materiais. No entanto, o comportamento estrutural é considerado determinístico pois assume-se que as características das estruturas e dos materiais são conhecidos com certeza( material isotrópico.
Qual a definição de carregamento estático?
As cargas e as respostas na estrutura são consideradas constantes ao longo do tempo. É considerado que os carregamentos foram aplicados de forma lenta e gradual na estrutura sendo possível negligenciar os efeitos de inércia e amortecimento.
A respeito de módulo de falha:
Quais os parâmetros para a falha de matérias dúcteis e frágeis?
Para materiais frágeis é a fratura
Para materiais dúcteis é o início do escoamento.
Critérios de falha estática para materiais dúcteis tem como critério o início do escoamento.
Quais são os dois critérios de falha usualmente utilizados para materiais dúcteis como aço e alumínio?
- Critério de energia de distorção máxima (Von Misses)
O escoamento ocorrerá quando a energia de distorção máxima for igual ou superior a energia de distorção no escoamento em um teste de tensão uniaxial.
- Critério de tensão de cisalhamento máxima (Tresca)
O escoamento ocorrerá quando a tensão se cisalhamento máxima no componente for igual ao valor da tensão de cisalhamento no momento do escoamento em um teste uniaxial de tensão.
Sabendo que o critério de Von misses estabelece relação com a energia de distorção por unidade de volume na condição de projeto e condição de escoamento.
Ud > Ud escoamento
Qual a fórmula para a tensão equivalente de von misses?
Para estado triplo de tensão:
Teq.v.m. = [[(T1 - T2)^2 + (T2 - T3)^2 +(T3 - T1)^2]\2] ^(1/2)
Para estado plano ou biaxial:
Teq.v.m = (T1^2 - T1*T2 + T2^2)^(1/2)
Analisando o critério de análise de falha de tensão cisalhante máxima (Tresca)
Qual a lógica de utilização do ciclo de mohr para obtenção da formulas de tensão cisalhante máxima em função das tensoes principais e tensao cisalhante máxima em função da tensão de escoamento?
Para o ciclo de mohr eixo x tensão principal, sendo T1>T2>T3. E eixo Y a tensão cisalhante.
Tensão cilhante máxima = (T1 - T3)/2
Tensão cisalhante máxima = Tesc./2
Igualando as duas fórmulas:
Tesc. = T1 - T3
Ou seja, quando a diferença de tensão entre T1 e T3 foi igual ou superior a tensão de escoamento o material irá escoar.
Verdadeiro ou falso:
O critério de Tresca é mais conservador que o de von misses para critérios de falha, visto que a área do hexágono é menor que da elipse?
Verdadeiro!
Qual a conversão de km/h para m/s?
Dividir por 3,6.
Em um plano inclinado com ângulo de inclinação igual a alfa. As componentes do peso (P), Px e Py, são encontrados a partir de qual relação trigonométrica?
Por semelhança de triângulos, o angulo entre a componente Py e P é o alfa. Assim,
Px = P sen(Alfa)
Py = P cos(Alfa)
Qual a formula do perímetro da circunferência?
Área do círculo?
Volume da esfera?
C = 2piR
Area = pi*R^2
Volume = (4piR^3)/3
Os materiais sólidos podem se é classificados de acordo com a regularidade pela qual seus átomos ou íons estão arranjados uns em relação aos outros.
Verdade ou falso: Um material cristalino é um material no qual os átomos estão posicionados de forma aleatória em curtas distâncias atômicas e matérias que não se cristalizam são chamados de amorfos?
A questão é falsa:
Dividir em duas partes. Primeira parte afirma que os materiais cristalinos estão posicionados de forma aleatória e em curtas distâncias. Está afirmação é falsa, pois um material cristalino é um material no qual os átomos estão posicionados segundo um arranjo periódico ou repetitivo ao longo de grandes distâncias atômicas
A segunda parte está correta, materiais que não cristalizam são chamados de amorfos e, estes sim, não possuem ordem atômica.
