Um trocador de calor é formado por dois dutos concêntricos e tem configuração contracorrente. Nesse trocador, um fluido A é utilizado para resfriar um fluido B. Algumas propriedades térmicas desses fluidos são apresentadas na tabela a seguir.

Sabe-se que a vazão mássica do fluido A é de 0,4 kg/s, enquanto a vazão do fluido B através da região anular do trocador é de 0,1 kg/s. Além disso, o fluido B entra a 90 °C e sai a 60 °C, enquanto o fluido A entra a 20 °C.

Desse modo, a temperatura de saída do fluido A é de:

A distribuição de temperatura ao longo da espessura h de uma chapa grossa exposta a uma fonte de geração de calor uniforme ao longo de uma das suas superfícies é dada pela expressão:

!$ T(x) = 5^{ \circ} C + 10^{ \circ} C. exp !$ !$ { \begin{bmatrix} { \begin{pmatrix} { \large x \over h}^2 \end{pmatrix}} \end{bmatrix}} !$ , !$ 0 \le x \le h !$.

Dados: exp(1) = 2,7; exp(2)=7,4; exp(3) = 20,1.
A chapa possui espessura de 100 mm e área total exposta à fonte de 1 m².

Sabendo-se que o coeficiente de condutividade térmica do material da chapa é de 30 W/mK, a taxa de transferência de calor que deixa a chapa é de:

Um engenheiro deseja obter uma expressão para a resistência por unidade de área R oferecida pela superfície da parede de uma tubulação à passagem de um fluido. Para tanto, escolhe como grandezas fundamentais a massa específica do fluido (ρ), a velocidade relativa entre o fluido e a parede da tubulação (v) e o diâmetro da tubulação (D).

Baseando-se no teorema de Buckingham, a forma adimensional para a resistência R pode ser expressa por:

Uma tubulação vertical com 200 mm de diâmetro apresenta um pequeno trecho com diâmetro reduzido para 100 mm. No centro desse trecho, a pressão medida é de 2000 kgf/m², enquanto, em um ponto 4 m acima desse, a pressão é de 10000 kgf/m². Além disso, admitem-se as aproximações apresentadas a seguir.

π = 3,0
g (aceleração da gravidade) = 10 m/s²

Desse modo, a vazão nessa tubulação é de:

Um gás monoatômico ideal passa por um processo isobárico a 100 N/m² e sofre uma redução de volume de 0,20 m³.

A variação da energia interna nesse processo é de:

Uma máquina pode estar em 3 estados: 0: inativa; 1: parcialmente ativa; 2: plenamente ativa.

A distribuição de probabilidades de cada um dos estados é fornecida a seguir:

!$ f(x)= \begin{cases} 0,2, \qquad x=0 \\0,3 \qquad x=1 \\0,5 \qquad x=2 \\0, \qquad caso \, contrário \end{cases} !$

Sabendo-se que a máquina está parada quando se encontra inativa, e que sua produção nos estados 1 e 2 correspondem a 200 e 500 unidades por hora, respectivamente, a produção média horária desta máquina, considerando todos os instantes de tempo, vale

A um engenheiro, solicitou-se que fosse feito o seguinte tratamento térmico em um aço:

1. Aqueça-o acima da zona crítica durante o tempo necessário para se ter solução do carbono ou dos elementos de liga no ferro gama.

2. Desligue o forno e deixe o aço sob tratamento e o forno resfriarem lentamente e conjuntamente.

O tratamento térmico solicitado é conhecido como:

A figura a seguir apresenta o diagrama de equilíbrio da liga ferro-carbono.

Nesse diagrama, as fases indicadas pelos números (1), (2) e (3) indicam respectivamente fases com os componentes:

A figura a seguir apresenta o diagrama TTT de uma liga ferrocarbono com composição eutetóide.

Inicialmente, submeteu-se uma pequena amostra dessa liga a uma temperatura de 780 °C por um tempo suficiente para gerar uma estrutura austenítica e homogênea. Logo após, a amostra foi resfriada rapidamente até 650 °C, mantida nessa temperatura por 20 s, seguido de um resfriamento rápido a 300 °C, temperatura que é mantida por 50000 s. Finalmente, faz-se um resfriamento rápido até a temperatura ambiente. A microestrutura final obtida, somente em termos dos microconstituintes presentes, é composta por:

Um corpo de prova (CP) cilíndrico de aço possui diâmetro indeformado de 10 mm. Esse corpo de prova é tracionado até sua ruptura, que ocorre com o diâmetro da seção reta do CP reduzido a 8 mm. Tomando por base essas medidas, a ductilidade do material é de: