Um recipiente na forma de um tronco cone circular reto, conforme ilustrado na figura acima, contém aço líquido. O diâmetro !$ D !$ desse recipiente varia com a altura !$ h !$ em relação à base de acordo com a expressão !$ D = 3 + 0,1 \cdot h !$, em que !$ D !$ e !$ h !$ são dados em metros (m). Na base do recipiente há um orifício com área igual a 40 cm². A velocidade média !$ v !$ de escoamento do aço por esse orifício depende do nível !$ h !$ do aço líquido no recipiente de acordo com a equação !$ v = 3 \sqrt{h} !$, em que !$ v !$ é dado em m/s. Considerando a densidade do aço líquido igual a 7.000 kg/m³, é correto afirmar que, no instante em que a altura da coluna de aço líquido for igual 1 m, a sua vazão de massa, expressa em toneladas/minuto, será igual a

Considere a situação em que se deseja especificar o revestimento interno das paredes de um forno e que se disponha de três materiais diferentes, cujas condutividades térmicas estão especificadas na tabela abaixo.

Considerando que a espessura do revestimento deve ser de 10 cm e que o contato entre mais de um material é perfeito, assinale a opção que contém a combinação que produz a menor perda térmica.

A lei de Arrhenius pode ser expressa, matematicamente, por meio da seguinte equação:

!$ k = k_0 \text{exp} \dfrac {-E} {R.T} !$

em que:

!$ k !$ = constante cinética da reação (min^-1);

!$ k_0 !$ = fator de freqüência (min^-1);

!$ E !$ = energia de ativação (J/mol);

!$ R !$ = constante dos gases (J/mol. K);

!$ T !$ = temperatura (K).

A figura abaixo apresenta esquematicamente um gráfico da equação de Arrhenius para três reações:

Em relação à figura acima, assinale a opção correta.

Considere os seguintes dados, referentes à entalpia para as seguintes reações de combustão do carbono com oxigênio a 298 K:

!$ C_{(s)} + O_{2_{(g)}} = CO_{2_{(g)}} \quad \Delta H^o = -400.000 !$

!$ C_{(s)} + \dfrac 1 2 O_{2_{(g)}} = CO_{(g)} \quad \Delta H^o = -100.000 !$

em que ΔHº é dado em J/mol de C.

Sabendo-se que a massa atômica do carbono é igual a 12 g/mol e que, em uma queima de 1,2 kg de carbono, sejam produzidos 80% de CO₂ e o restante de CO, então a quantidade de calor obtida nessa combustão é igual a

Considere as seguintes reações e as respectivas variações na energia livre padrão de Gibbs:

!$ C_{(s)} + O_{2_{(g)}} = CO_{2_{(g)}} \quad \Delta G^o = -400.000 - T !$

!$ C_{(s)} + \dfrac 1 2 O_{2_{(g)}} = CO_{(g)} \quad \Delta G^o = -100.000 - 90 \ T !$

!$ C_{(s)} + 2 H_{2_{(g)}} = CH_{4_{(g)}} \quad \Delta G^o = -90.000 + 100 \ T !$

em que ΔGº é expresso em J/mol de C e T é a temperatura, em K. A partir dos dados acima, é possível determinar uma expressão para a variação de energia livre padrão de Gibbs para a reação

!$ CH_{4_{(g)}} + CO_{2_{(g)}} = 2 H_{2_{(g)}} + 2CO_{(g)} !$.

Considerando essas informações, assinale a opção em que a ação indicada resulta na elevação das concentrações de CO e H₂ produzidos na reação acima.

Em uma empresa de projetos, foi solicitado a um engenheiro iniciante que selecionasse e especificasse um material para isolamento de um fio elétrico comum. Como passo inicial, ele preparou uma lista de propriedades e características julgadas essenciais para a aplicação. Nessa situação, a lista de propriedades a ser preparada não deve incluir

Assinale a opção correta acerca dos processos de soldagem a arco.

A vida útil de um componente depende das condições ambientais às quais ele estiver exposto em serviço. O processo de corrosão de metais é uma ocorrência comumente responsável pela redução da vida útil de componentes, levando às vezes a falhas catastróficas. Em relação ao processo de corrosão e aos mecanismos de proteção superficial, voltados para evitar ou reduzir os processos de corrosão, assinale a opção incorreta.

Falha de materiais de engenharia é quase sempre um evento indesejável, seja porque vidas humanas são colocadas em risco seja porque resultam em perdas econômicas e(ou) interrupção na disponibilidade de produtos e serviços. Elas geralmente decorrem da seleção e do processamento inadequados dos materiais, de projeto inadequado de algum componente ou da sua má utilização. Acerca dos modos, da razão e da prevenção de falhas em materiais metálicos, julgue os itens a seguir.

I A fratura, em resposta a um carregamento de tração à temperatura ambiente, pode ocorrer por modo dúctil ou frágil, ambos envolvendo a formação e propagação de trincas.

II Ligas metálicas com estruturas cristalinas CFC e HC podem apresentar uma transição dúctil-frágil e, portanto, devem ser usadas em aplicações estruturais em temperaturas inferiores a essa faixa de transição.

III A deformação por fluência pode levar à fratura de componentes metálicos, podendo ser aumentada por fatores como aumento de temperatura e tensão aplicadas, ou por características microestruturais, tais como o uso de metais com tamanho de grão muito fino.

IV O limite de resistência à fadiga, propriedade muito importante em projeto de componentes submetidos a esforço cíclico, pode ser afetado por condições ambientais tais como temperatura e meio químico.

V Precauções para se estender a vida em fadiga de metais incluem a eliminação de descontinuidades da superfície que tenham formas agudas, a melhoria do acabamento da superfície, e imposição de tensões residuais de compressão na superfície mediante jateamento.

Estão certos apenas os itens

Uma mola de válvula de automóvel falhou em serviço e foi enviada para análise. Foram feitas análises para identificar as seguintes características: composição química do material utilizado, microestrutura, fases presentes, superfície de fratura e início da falha. Não se dispunha de qualquer informação prévia sobre o material e as técnicas disponíveis para análise eram microscopia óptica (MO), ultra-som (US), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia de raios X (EDS) e difração de raios X (DRX).

Considerando a situação apresentada, as técnicas experimentais que deveriam ter sido utilizadas para possibilitar a análise de todas as características relacionadas eram