Prova Completa: Tecnologista Pleno - TS14 (INPE - CESPE / CEBRASPE

1102679 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Tecnologista Pleno - TS14
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Considere um conjunto de 5 placas de circuito impresso (PCBs) de mesma área. Aplicandose o modelo de condutividade efetiva de média aritmética, escolha a placa que fornece as condições mais favoráveis do ponto de vista térmico para os componentes eletrônicos montados nela. Dados:

PCB	Parâmetros
1	espessura do substrato de FR4 de 2 mm, 1 camada condutiva de 2 oz, percentagem de trilhas 15 %
2	espessura do substrato de FR4 de 2 mm, 1 camada condutiva de 1 oz, percentagem de trilhas 20 %
3	espessura do substrato de FR4 de 2 mm, 1 camada condutiva de 2 oz, percentagem de trilhas 30%
4	espessura do substrato de FR4 de 4 mm, 1 camada condutiva de 4 oz, percentagem de trilhas 5%
5	espessura do substrato de FR4 de 4 mm, 1 camada condutiva de 3 oz, percentagem de trilhas 25 %

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1098647 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Tecnologista Pleno - TS14
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O teste de choque térmico é aplicado:

A

( ) Em nível de satélite sobre o modelo termoestrutural, em faixa de temperatura de qualificação, com taxa de mudança de temperatura igual ou maior que 20ºC/min;

B

( ) Em nível de satélite sobre modelo de voo, em faixa de temperatura de aceitação, com taxa de mudança de temperatura igual ou maior que 5ºC/min;

C

( ) Em nível de satélite sobre modelo de voo, em faixa de temperatura de qualificação, com taxa de mudança de temperatura igual ou maior que 20ºC/min;

D

( ) Em nível de satélite sobre modelo termoestrutural, em faixa de temperatura de aceitação, com taxa de mudança de temperatura igual ou maior de 5ºC/min;

E

( ) Não se aplica em nível de satélite.

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1097632 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Assinale a afirmação correta sobre a órbita hélio-síncrona ("sun-syncronous") e fluxos térmicos associados a esta órbita:

A

( ) Para esta órbita, o período de eclipse, caso exista, não varia significativamente ao longo do ano;

B

( ) Esta órbita é sempre iluminada durante todo período da órbita, porém o fluxo solar varia durante o ano dentro de limites de aproximadamente ±3,5%;

C

( ) Independente dos parâmetros da órbita, sempre há eclipse;

D

( ) O fluxo de albedo não depende de parâmetros de órbita, exceto sua altitude;

E

( ) O fluxo infravermelho da Terra apresenta diferença significativa entre o lado iluminado da órbita e o eclipse.

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1095412 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Tecnologista Pleno - TS14
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TermodinâmicaTransferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)

Um conjunto é composto de duas placas em contato de dois materiais de condutividade k₁ e k₂, e de espessuras L₁ e L₂, conforme mostrado na figura. A área transversal é A. As temperaturas nas superfícies externas são conhecidas por leitura dos termopares T₁ e T₂.
Sabendo que a taxa de calor atravessando o sistema é Q (W), qual seria a equação para obter a resistência de contato rc (ºC m²/W)?

Enunciado 1095412-1

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1095409 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Um equipamento eletrônico, no formato de caixa, possui emissividade e !$ \epsilon !$₁ e absortividade !$ \alpha !$₁ e a área de troca de calor por radiação é A₁. O equipamento se encontra montado num painel interno de um satélite, dentro de um compartimento fechado com área total exposta para radiação igual a A₂, emissividade !$ \epsilon !$₂ e absortividade !$ \alpha !$₂. A temperatura de todos os painéis é fixa e igual a T₂. A área de interface entre equipamento e painel é A_c e a resistência de contato especifica é r_c. Sabe-se que o equipamento dissipa a potência Q. Qual a equação de balanço correta que deve ser usada para calcular a temperatura do equipamento T₁?

A

( ) !$ Q = \dfrac{A_c}{r_c} (T_1-T_2)+\dfrac{A_1 \sigma(T_1^4-T_2^4)}{\left ( \dfrac{1}{\epsilon_1}+\dfrac{A_1}{A_2}\left ( \dfrac{1}{\epsilon_2}-1 \right ) \right )} !$

B

( )!$ Q = \dfrac{A_1\epsilon_1 \sigma(T_1^4-T_2^4)}{\left ( \dfrac{1}{\sigma_1}+\dfrac{A_1}{A_2}\left ( \dfrac{1}{\sigma_2}-1 \right ) \right )}+\dfrac{A_c}{r_c}(T_1-T_2) !$

C

( ) !$ Q = \dfrac{A_c}{r_c} (T_1-T_2)-\dfrac{A_1 \epsilon_1 \sigma(T_1^4-T_2^4)}{\left ( \dfrac{1}{\sigma_1}+\dfrac{A_1}{A_2}\left ( \dfrac{1}{\sigma_2}-1 \right ) \right )} !$

D

( ) !$ Q = \dfrac{A_c}{r_c} (T_1-T_2)-\dfrac{A_1 \epsilon_1 \sigma(T_1^4-T_2^4)}{\left ( \dfrac{1}{ \epsilon_1}+\dfrac{A_1}{A_2}\left ( \dfrac{1}{ \epsilon_2}-1 \right ) \right )} !$

E

( ) !$ Q = \dfrac{A_c}{r_c} (T_1-T_2)+\dfrac{A_1 \epsilon_1 \epsilon_2 \sigma(T_1^4-T_2^4)}{\left ( \dfrac{A_1}{ A_2} \epsilon_1+\epsilon_2 \right )} !$

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1095387 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Uma pequena placa está perdida no espaço. Ela está sob ação de fluxos: solar (q_s), albedo (q_a) e da Terra (q_e), todos atuando de um lado só, e dados em (W/m²). Considerando-se que suas propriedades óticas !$ \alpha !$ e !$ \epsilon !$ são iguais para ambos os lados e que são conhecidas e também a área da placa, A, qual equação a seguir define a temperatura de equilíbrio desta placa?

A

!$ T_{eq} = \sqrt[4]{\dfrac{(\alpha q_s + \alpha q_a + \epsilon q_e) }{\varepsilon{\sigma}}} !$

B

!$ T_{eq} = \sqrt[4]{\dfrac{(\epsilon q_s + \epsilon q_a + \alpha q_e)A }{2\varepsilon{\sigma}}} !$

C

!$ T_{eq} = \sqrt[4]{\dfrac{\alpha q_s + \epsilon q_a + \epsilon q_e) }{\epsilon{\sigma}A}} !$

D

!$ T_{eq} = \sqrt[4]{\dfrac{(\alpha q_s + \alpha q_a + \epsilon q_e) }{2\varepsilon{\sigma}}} !$

E

!$ T_{eq} = \sqrt[4]{\dfrac{(\alpha q_s + \alpha q_a + \epsilon q_e) }{2\alpha{\sigma}}} !$

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1084258 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Assinale somente a alternativa completamente correta: No software de análise térmica SINDA/Thermal Desktop (a partir da versão 4.7), a condutividade térmica anisotrópica de elementos sólidos tipo "brick" pode ser efetuada:

A

( ) Aplicando propriedade isotrópica no elemento e modificando multiplicadores para cada eixo na aba "condutividadecapacidade"; não existem outros recursos para definir condutividade anisotrópica;

B

( ) Aplicando propriedade anisotrópica no elemento e usando elementos artificiais "orienters" para definir eixos; não existem outros recursos para definir condutividade anisotrópica;

C

( ) Aplicando propriedade anisotrópica sem usar "orienters" para definir eixos, pois eixos locais são definidos na hora de construir o elemento; não existem outros recursos para definir condutividade anisotrópica;

D

( ) Por uso de multiplicadores na aplicação de propriedade isotrópica ou por uso de propriedade anisotrópica no elemento sem usar os "orienters";

E

( ) O elemento "brick" é somente isotrópico; os painéis ou outros elementos com condutividade anisotrópica devem ser formados por junção de vários elementos com condutividades diferentes.

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1084238 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Calcule a temperatura de junção (T_j) de um componente eletrônico, montado numa placa PCB fixada numa moldura com a temperatura fixa de 30ºC. Pela especificação do componente, sabe-se que sua dissipação é de 1W e que R_jc = 10ºC/W; o componente possui 5 terminais de seção transversal quadrada de 0,5 mm de lado, comprimento L = 5 mm, feitos de um material com condutividade k = 400 W/(m K). O substrato da placa é de FR4, com condutividade k_p = 0,35 W/(m K), e espessura de 3mm. Possui 20% de trilhas em uma camada condutiva única. A resistência de espalhamento do PCB é estimada em 4ºC/W.

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1075269 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Quando há a degradação de propriedades ópticas de tinta branca com o tempo de missão, o parâmetro mais afetado pelo ambiente espacial é:

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1068435 Ano: 2012
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INPE

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Na simulação numérica de painéis estruturais internos de satélite, os parâmetros da malha numérica aplicada ao painel podem ou não afetar o cálculo correto de temperatura de equipamentos dissipantes instalados neste painel. Assinale a afirmação correta:

A

( ) A divisão nodal no sentido transversal (z) não afeta a temperatura calculada de equipamentos;

B

( ) O uso de malha mais grosseira no plano do painel provoca a tendência de se obterem temperaturas de equipamentos mais baixas do que na realidade;

C

( ) O uso de malha mais grosseira no plano do painel provoca a tendência de se obterem temperaturas de equipamentos mais altas do que na realidade;

D

( ) Na simulação de gradientes de temperatura no plano de painel (xy), o uso da malha mais refinada não afeta o cálculo da temperatura de equipamentos;

E

( ) A simulação de gradientes da temperatura com malha mais refinada, tanto no plano como no sentido transversal do painel, não afeta a temperatura de equipamentos, pois o principal mecanismo de troca de calor em compartimentos internos do satélite é por radiação.