Um eixo maciço circular de aço transmite torque a um redutor. O eixo tem comprimento 1,2 m, diâmetro 40 mm e aplica-se um torque de 1,6 kNm.
Considerando o módulo de cisalhamento do aço igual a 80 GPa e fazendo π = 3, o ângulo de torção entre as extremidades é de

A figura a seguir apresenta o estado de tensões em um elemento plano de um componente estrutural.

A máxima tensão cisalhante nesse elemento vale

A barra da figura a seguir é formada por aço carbono, com módulo de Young igual a 200 GPa e coeficiente de Poisson igual a 0,3. Essa barra tem uma das suas extremidades engastada e, na extremidade oposta, há um apoio do tipo rolete, no qual se aplica uma carga axial de 10 kN.




Sabendo que a barra possui seção transversal quadrada de lado 10 cm, a variação de seu volume devido à imposição da carga axial é de

Com relação aos princípios de medição e à instrumentação aplicada a processos industriais, analise as afirmativas a seguir:

I. A calibração de instrumentos de medição elimina completamente os erros aleatórios do sistema de medição, garantindo que as leituras coincidam com o valor verdadeiro da grandeza medida.

II. Em sistemas industriais de instrumentação, o elemento primário pode gerar sinais de baixa energia ou não padronizados, sendo necessário o uso de condicionamento e transmissão do sinal para permitir sua integração confiável a sistemas de supervisão e controle.

III. A precisão de um instrumento de medição pode ser avaliada exclusivamente por sua resolução, desde que apresente boa estabilidade térmica durante a operação.


Está correto o que se afirma apenas em

Em um sistema de ventilação forçada para uma fundição, um engenheiro adotou, como base para o cálculo da potência do ventilador, o valor de 15 trocas por hora para a taxa de renovação do ar. O recinto onde funciona a fundição tem dimensões de 30 m X 20 m X 6 m. Adote o valor de 1,0 kg/m³ para a densidade do ar, e considere que o ventilador gera uma diferença de pressão de 500 Pa.
Desta forma, se o ventilador tem uma eficiência de 60%, ele deve ser capaz de fornecer uma potência de

Uma unidade de refrigeração funciona por meio do ciclo Carnot, como ilustrado na figura abaixo, em que os pontos 1, 2, 3 e 4 se localizam, respectivamente, após o evaporador, após o compressor, após o condensador e após o motor. A vazão do líquido refrigerante é de 2 kg/s.




As entalpias nos pontos 1, 2, 3 e 4 foram retiradas de tabelas referentes ao fluido refrigerante e são: h₁ = 340 kJ/kg, h₂ = 365 kJ/kg, h₃ = 235 kJ/kg, h₄ = 230 kJ/kg.
Dessa forma, o coeficiente de eficácia do ciclo (COP) vale

Na seleção do tipo de compressor mais adequado para uma aplicação industrial, analise as afirmativas a seguir:

I. Compressores de parafuso são amplamente utilizados em aplicações industriais de vazão contínua e relativamente elevada, apresentando boa confiabilidade operacional e menor pulsação de fluxo quando comparados aos compressores alternativos;

II. Em compressores centrífugos, a operação afastada do ponto de projeto pode resultar em instabilidades como o surge, o que deve ser considerado como critério relevante na seleção do equipamento;

III. Compressores alternativos são mais indicados para aplicações que exigem grandes vazões volumétricas contínuas associadas a baixas pressões.


Está correto o que se afirma em

Motores de combustão interna são máquinas térmicas que convertem energia química de combustíveis em energia mecânica, sendo essenciais em veículos e na indústria.
Sobre essas máquinas avalie as seguintes afirmativas:

I. Em motores de ignição por compressão, o combustível é injetado no cilindro antes do início da compressão, formando previamente a mistura ar–combustível;

II. Em motores de quatro tempos, cada cilindro / pistão realiza dois tempos a cada rotação completa do virabrequim;

III. O rendimento térmico dos motores Diesel é, em geral, superior ao dos motores Otto equivalentes, principalmente em função das maiores taxas de compressão admissíveis.

Está correto o que se afirma em

Uma turbina a vapor opera em regime permanente, recebendo vapor d’água com vazão de 2,5 kg/s. A entalpia do vapor na entrada da turbina vale 3200 kJ/kg, e na saída, 2400 kJ/kg.
Se a eficiência geral da turbina é de 80%, a sua potência efetiva vale

Em um processo industrial, deseja-se bombear um fluido que sai de um misturador para um reservatório localizado a 20 m de altura. A pressão na saída do misturador é de 149 kPa e a pressão na entrada do reservatório é de 100 kPa. As perdas de carga podem ser modeladas como uma altura equivalente a 2 m. O fluido bombeado tem massa específica de 700 kg/m³ e a vazão vale 0,01 m³/s.
Assumindo g = 10 m/s² e considerando que a eficiência da bomba é de 70%, a potência da bomba deve ser de