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05/09/2023

M.A.P.A. – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO [RESOLVIDO]

 ETAPA 1: Funcionamento de Empilhadeira com Eixo Cardã

 Atividade da ETAPA 1: Fabricação de um Eixo Cardã



Sua tarefa é pesquisar e descrever os principais processos de fabricação envolvidos na produção de um eixo cardã. Considere os seguintes aspectos:

- Seleção de materiais: Explique quais materiais são comumente utilizados na fabricação de eixos cardãs e quais são as propriedades desejáveis nesses materiais. Discuta as razões por trás dessas escolhas e como elas afetam o desempenho e a durabilidade do eixo cardã.

- Processos de fabricação: Descreva os diferentes processos de fabricação utilizados na produção de um eixo cardã. Isso pode incluir forjamento, usinagem, estampagem, soldagem, entre outros. Explique as etapas e técnicas envolvidas em cada processo, destacando suas vantagens, desafios e aplicações.

- Tratamentos térmicos e acabamento: Pesquise e explique os tratamentos térmicos aplicados aos eixos cardãs durante o processo de fabricação. Comente sobre a importância desses tratamentos para melhorar as propriedades mecânicas do componente. Além disso, discuta os processos de acabamento utilizados para garantir uma superfície lisa e livre de imperfeições.

- Controle de qualidade: Aborde a importância do controle de qualidade durante a fabricação de um eixo cardã. Explique os testes e inspeções realizados para garantir a conformidade com as especificações técnicas, como testes de dimensionalidade, testes de resistência e testes de balanceamento. Comente sobre a relevância desses testes para assegurar a qualidade e a segurança do eixo cardã.

ETAPA 2: Fundição na Indústria

Atividade da ETAPA 2: Tipos de Processos de Fundição

Nesta etapa da atividade, sua tarefa é pesquisar e explorar mais detalhadamente sobre o processo de fundição na indústria. Concentre-se em diferentes tipos de fundição, como fundição em areia, fundição por cera perdida ou fundição em molde metálico. Além disso, destaque as vantagens, desafios e aplicações de cada tipo de fundição.

Para realizar essa pesquisa, consulte livros, artigos acadêmicos, sites especializados e materiais técnicos. Certifique-se de citar corretamente todas as fontes utilizadas. Ao realizar sua pesquisa, leve em consideração os seguintes pontos:

- Fundição em Areia: Descreva o processo de fundição em areia, incluindo os passos envolvidos, como a preparação do molde de areia, a colocação do material fundido e a solidificação. Discuta as vantagens desse método, como a flexibilidade de produção, o custo relativamente baixo e a possibilidade de criar peças de grande porte. Também aborde os desafios, como a necessidade de pós-tratamento e a limitação em termos de complexidade das formas produzidas. Explique as principais aplicações da fundição em areia na indústria.

- Fundição por Cera Perdida: Explique o processo de fundição por cera perdida, que envolve a criação de um modelo em cera, o revestimento cerâmico, a remoção da cera e o despejo do material fundido no molde. Destaque as vantagens desse método, como a precisão dimensional, a capacidade de produzir peças complexas e a excelente qualidade superficial. Discuta os desafios, como a necessidade de maior tempo e custo de produção, bem como a limitação em termos de tamanho das peças. Apresente as principais aplicações da fundição por cera perdida na indústria.

- Fundição em Molde Metálico: Descreva o processo de fundição em molde metálico, que utiliza moldes permanentes feitos de metal, como aço ou ferro fundido. Explique as etapas envolvidas, incluindo a preparação do molde, o despejo do material fundido e a extração da peça. Aborde as vantagens desse método, como a alta precisão dimensional, a boa qualidade superficial e a possibilidade de produção em grande escala. Discuta os desafios, como a maior complexidade e custo na fabricação dos moldes metálicos. Apresente as principais aplicações da fundição em molde metálico na indústria.

ETAPA 3: Metrologia na Indústria

Atividade da ETAPA 3: Metrologia dentro do setor de Qualidade

Descreva, de forma sucinta, as principais características e aplicações da CMM (Máquina de Medição por Coordenadas) e da projetora de perfil. Explique como esses instrumentos de medição são utilizados na metrologia industrial, destacando suas vantagens e as principais informações que podem ser obtidas por meio de sua utilização.



 
 ATIVIDADE RESOLVIDA
 
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31/08/2023

ATIVIDADE 2 - QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA [RESOLVIDA]

  Questão 1

O ácido fosfórico (H3PO4), também conhecido como ácido ortofosfórico, é um líquido incolor, solúvel em água e etanol, e deliquescente, pois é capaz de absorver a umidade do ar e se dissolver, produzindo uma solução aquosa muito concentrada. Pode ser utilizado na fabricação de vidro, na produção de fertilizantes e nas indústrias alimentícia e farmacêutica. O hidróxido de potássio (KOH), também chamado de potassa cáustica, por sua vez, é um sólido branco, vendido preferencialmente na forma de escamas finas com aspecto translúcido. Tem aplicação na fabricação de sabões, fertilizantes e limpadores de metais ferrosos, além de ser utilizado como reagente analítico em laboratórios escolares e industriais.
Ao adicionarmos o hidróxido de potássio (KOH) a uma solução de ácido fosfórico (H3PO4), obtemos a seguinte reação de neutralização.

Alternativa 1: H3PO4 + KOH → K3PO4 + H2O
Alternativa 2: H3PO4 + KOH → K3PO4 + 3H2O
Alternativa 3: H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O
Alternativa 4: H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + H2O
Alternativa 5: H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 4H2O

 Questão 2

O potencial hidrogeniônico (pH) é uma medida da acidez ou basicidade de uma solução líquida ou até mesmo de sólidos, como o solo. Quando se trata de soluções líquidas, em laboratórios de qualidade utiliza-se com frequência pHmetros de bancada. Nesses equipamentos, regularmente são realizadas calibrações do eletrodo de pH, a fim de garantir maior eficiência nas medidas. O eletrodo, por sua vez, deve ficar em repouso, armazenado em uma solução de KCl 3M. Para preparar 500mL dessa solução, qual massa (em gramas) de KCl será necessário dissolver em 500mL de água?
Dados (massas molares): K = 39g/mol, Cl = 35,5g/mol.

Alternativa 1: 223,5g KCl
Alternativa 2: 74,5g KCl
Alternativa 3: 37,25g KCl
Alternativa 4: 111,75g KCl
Alternativa 5: 372,5g KCl

Questão 3

Para melhor compreender as funções químicas, devemos entender a teoria desenvolvida pelo químico Svante August Arrhenius. Na sua teoria, Arrhenius utilizou diversas soluções aquosas com diferentes compostos e observou que em algumas soluções haviam passagem de corrente elétrica e em outras não.
   BIGATAO, D. M. M. M.; Química Geral e Inorgânica. Unidade 3, Maringá-PR.: UniCesumar, 2019

Desta forma, das soluções aquosas contendo os compostos abaixo, quais conduziriam corrente elétrica?

I - Na2SO4
II - C12H22O11
III - NaCl
IV – CaSO4
V - HCl
 
Alternativa 1: I e V, apenas
Alternativa 2: I, II e III, apenas
Alternativa 3: I, III, IV e V, apenas
Alternativa 4: II e V, apenas
Alternativa 5: II apenas

Questão 4

A Tabela Periódica moderna foi idealizada inicialmente pelos químicos Lothar Meyer (1930-1895) e Dmitri Mendeleev (1834-1907), que sugeriram a lei periódica em função do aumento do peso atômico. Atualmente, entretanto, a Tabela Periódica é apresentada em ordem crescente de número atômico, que pouco se diferencia da ideia original dos pesquisadores citados. Sua atual configuração proporciona uma classificação e distribuição dos elementos químicos. Nesse contexto, leia as afirmativas que seguem:
 
I) A Tabela Periódica é composta por colunas verticais denominadas “grupos” e linhas horizontais, os “períodos”.
II) Alguns grupos recebem nomes especiais, como o grupo I, conhecido como “metais alcalinos terrosos” e o grupo VIII, também chamado de gases nobres.
III) A Tabela é composta basicamente por metais, não metais, gases nobres e hidrogênio.
IV) Os metais conduzem corrente elétrica, são dúcteis e maleáveis. Já os não metais, são densos, contém brilho e possuem elevados pontos de fusão e ebulição. 

É correto o que se afirma em:

Alternativa 1: I e III, apenas.
Alternativa 2: II e III, apenas.
Alternativa 3: II e IV, apenas.
Alternativa 4: I, II e III, apenas.
Alternativa 5: I, III e IV, apenas.

  Questão 5

Além dos hidrocarbonetos (compostos formados apenas por ligações entre carbono e hidrogênio), muitos compostos orgânicos apresentam em suas estruturas outros elementos como o oxigênio e o nitrogênio. Esses compostos apresentam uma nomenclatura de tal modo que há uma indicação em seu nome de acordo com a sua respectiva função orgânica.
Sabendo disto, indique a alternativa correta que representa, respectivamente, as funções orgânicas de cada um dos compostos abaixo:

I - Butano  
II - Metanol
III - Ácido butanoico
IV - Butanona
V - Pentanal  
 
Alternativa 1: Hidrocarboneto, Álcool, Cetona, Aldeído e Ácido carboxílico
Alternativa 2: Hidrocarboneto, Álcool, Aldeído, Cetona e Ácido carboxílico
Alternativa 3: Hidrocarboneto, Ácido carboxílico, Aldeído, Cetona e Álcool
Alternativa 4: Ácido carboxílico, Álcool, Hidrocarboneto, Aldeído, Cetona
Alternativa 5: Hidrocarboneto, Álcool, Ácido carboxílico, Cetona, Aldeído






 
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18/08/2023

Atividade 1 - Desenho Mecânico e Metrologia [RESOLVIDA]

No dia a dia do profissional de engenharia, é imprescindível tomar diversas medidas precisas, como comprimento, pressão, força e vazão, dentre outras. A obtenção dessas medidas requer o uso de instrumentos específicos e, dependendo da natureza da grandeza, diferentes métodos podem ser empregados. Para a medição de comprimentos, por exemplo, contamos com uma variedade de instrumentos, como réguas graduadas, trenas, fitas métricas, trenas a laser, paquímetros, micrômetros, dentre outros.

A capacidade de realizar medições com acurácia é fundamental para diversas áreas da engenharia, desde o projeto e fabricação de componentes até o controle de qualidade em diversos setores industriais. Por meio da correta leitura dos instrumentos de medição, o engenheiro pode garantir que as especificações e tolerâncias sejam cumpridas, evitando erros e falhas que possam acarretar prejuízos ou riscos para o projeto ou produto final.

Além disso, ao dominar a leitura de instrumentos de medição linear, o profissional estará apto a tomar decisões embasadas em dados precisos, contribuindo para a eficiência dos processos produtivos, economia de recursos e redução de desperdícios. A confiabilidade das medições realizadas também é essencial para o desenvolvimento de pesquisas científicas e estudos técnicos.

 
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ATIVIDADE 1 – Manutenção Industrial [RESOLVIDA]

Questão 1 Com o objetivo de organizar as demandas de manutenção corretiva, você seleciona uma amostra de solicitações de serviço recebidas pela manutenção e decide fazer uma análise para decidir qual ferramenta poderá ser utilizada. A primeira coisa que faz é organizar as informações em uma tabela. Ao observar os dados preenchidos na tabela, com uma análise prévia, você acredita que a ferramenta conhecida como matriz GUT, que analisa a Gravidade, a Urgência e a Tendência de cada solicitação recebida pelo departamento de manutenção, possa ser adequada, e uma boa opção para o departamento de manutenção utilizar no dia a dia. Utilize os critérios a seguir e preencha a nova tabela com a sua análise, explicando qual seria a ordem de atendimentos às demandas recebidas pela manutenção, iniciando pelos serviços com a maior nota GUT.

Ordem de atendimento às demandas:

1.    Centrífuga CT-05 (GUT = 50)
2.    Trocador de calor TC-02 (GUT = 40)
3.    Válvula VAL-250 (GUT = 24)
4.    Compressor CA-01 (GUT = 8)
5.    Bomba BOM-305 (GUT = 4)
6.    Centrífuga CT-03 (GUT = 2)

 
A ordem de atendimento às demandas deve seguir a classificação GUT, ou seja, primeiro atender à solicitação com maior valor de GUT (maior prioridade) e assim sucessivamente. Isso permitirá que as demandas mais urgentes e com maior impacto na gravidade sejam atendidas prontamente, minimizando os riscos e garantindo a eficiência e segurança do processo de manutenção corretiva.

 
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ATIVIDADE 1– Processos de Fabricação Mecânica e Metrologia [RESOLVIDA]

Os polímeros são compostos químicos de longas cadeias moleculares, formadas por unidades repetitivas chamadas monômeros. Eles desempenham um papel essencial em nossa vida diária, pois estão presentes em uma ampla variedade de objetos e materiais que usamos regularmente.

A utilização de polímeros em diversos produtos tem uma influência significativa em nosso cotidiano de várias maneiras. Podemos encontrar compostos poliméricos em embalagens, elementos têxteis, eletroeletrônicos, automóveis, dispositivos médicos, entre outros. Entretanto, para cada item a ser produzido, pode-se ser utilizado um processo específico para a sua fabricação. No nosso livro temos como exemplo o processo de injeção, mas existem diversos outros. Disserte sobre outros três processos de fabricação que produzem peças usando como matéria-prima o polímero.
 

 
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Atividade 1 - Elementos de Máquinas [RESOLVIDA]

QUESTÃO 1 Uma barra cilíndrica possui 30mm de diâmetro e é tracionada por uma força de tração de 15kN. Qual é a tensão que esta barra está submetida?

QUESTÃO 2 Um motor elétrico possui uma rotação de 800rpm, qual é a velocidade angular deste motor em rad/s?

QUESTÃO 3 Uma viga de madeira que possui base com dimensão de 40 cm e altura de 15 cm será usada como componente estrutural de um telhado, qual é o momento de inércia desta viga? Se ela for utilizada de forma que a base seja 10 cm e a altura de 30 cm, haverá diferença no momento de inércia? Se sim qual será o novo momento de inércia?

QUESTÃO 4 Uma peça de aço possui um módulo de elasticidade de 210 GPa. Inicialmente, ela possui 500 mm de comprimento e é tracionada por uma tensão de 300 MPa. Se a deformação é inteiramente elástica, qual será o comprimento final da peça?

 

 

 
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28/07/2023

Questionários de Química Geral [RESOLVIDOS]

 Questionário 01

Pergunta 1 Dalton foi o cientista que apresentou a Teoria atômica conhecida como Teoria Bola de Bilhar.
Esta teoria, baseada em evidências, fazia algumas afirmações sobre a matéria e o átomo. Qual alternativa abaixo NÃO faz parte da Teoria de Dalton:

  reações químicas não fazem com que átomos apareçam ou desapareçam
  o átomo possui núcleo que contém cargas eletricamente positivas e é envolvido por uma nuvem de partículas negativas
  a matéria é formada sim, por pequenas partículas indivisíveis
  reações químicas resultam apenas em rearranjo, separação ou combinação de átomos
  os átomos de um mesmo elemento são idênticos e possuem as mesmas propriedades químicas, massa e tamanho
 
Pergunta 2 Como visto em aula, os átomos não são indivisíveis como pensava Dalton, eles possuem partículas subatômicas chamadas de elétrons, prótons e neutros. Os íons também possuem essas partículas, no entanto, qual a diferença entre átomos e íons de um mesmo elemento?

  O íon apenas possui menos elétron que o átomo desse elemento.
  Não há diferença em número de elétrons, nêutrons e prótons entre íons e átomos de um mesmo elemento.
  O íon possui menos prótons que os átomos desse elemento.
  O íon pode possuir menos ou mais elétrons que o átomo desse elemento.
  O íon e o átomo desse elemento possuem diferentes números de nêutron.
 
Pergunta 3 Um átomo neutro tem configuração eletrônica igual a

1 s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s²

Qual o número atômico deste átomo?

  8
  14
  20
  10
  18
 
Pergunta 4 Abaixo estão descritas as definições dos números quânticos que especificam a posição do elétron na eletrosfera. Correlacione a definição com seu específico número quântico.

A. Número quântico principal (n)
B. Número quântico secundário (l)
C. Número quântico magnético (m)

D. Spin

(   ) representa a direção da rotação do elétron no orbital
(   ) indica o número de orbitais em cada subcamada
(   ) representa a camada eletrônica ou os níveis de energia
(   ) representam as subcamadas ou subníveis de energia

  C, D, A, B
  B, D, A, C
  A, B, D, C
  A, B, C, D
  D, C, A, B 

 Questionário 02

Pergunta 1 Correlacione as duas colunas abaixo de acordo com as relações atômicas:

1. Isótopos
2. Isóbaros
3. Isótonos

(   ) Diferentes elementos com mesmo número de nêutrons
(   ) Diferentes elementos com mesmo número de massa
(   ) Mesmo elemento com diferente número de massa e de nêutrons

Marque a alternativa com a correta sequência numérica:

  2, 3, 1
  1, 3, 2
  3, 1, 2
  3, 2, 1
  1, 2, 3
 
Pergunta 2 De acordo com as propriedades periódicas, entre os elementos

Flúor, Bário, Berílio e Cálcio

Indique qual possui: a maior raio atômico, a maior eletronegatividade e a maior energia de ionização:

  Bário, Flúor e Berílio
  Flúor, Flúor e Cálcio
  Cálcio, Berílio e Flúor
  Bário, Bário e Cálcio
  Bário, flúor e Flúor
 
Pergunta 3 A seguir substâncias representadas por suas moléculas:

No estado líquido, qual(is) dessas substâncias apresentam força intermolecular do tipo Ligação de Hidrogênio?

  2
  2 e 3
  1 e 4
  1 e 3
  1, 3 e 4
 
Pergunta 4 De acordo com as forças de interação entre moléculas, relacione as forças intermoleculares (primeira coluna) que ocorrem entre as moléculas das substâncias listadas na segunda coluna.

I- Ligação de hidrogênio;
II- Interação dipolo-dipolo;
III- Interação dipolo induzido-dipolo induzido.

(  ) Amônia (NH3).
(   ) Água (H2O).
(   ) Acetaldeído (CH3CHO).
(   ) Bromo (Br2).
(   ) Cianeto de hidrogênio (HCN).

Masque a alternativa que apresente a sequência numérica correta:

  I, II, II, III e II
  II, I, II, III e II
  I, I, II, III e II
  III, I, II, III e II
  I, I, II, II e III

 Questionário 03

 Questionário 04

 Questionário 05

 Questionário 06

 Questionário 07

 Questionário 08      

 
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13/07/2023

ATIVIDADE 4 - MÁQUINAS TÉRMICAS

 1ª QUESTÃO “Um ciclo termodinâmico pode ser caracterizado como um ciclo fechado ou aberto. Nos ciclos fechados, o fluido de trabalho retorna ao ponto de partida nas condições iniciais e o ciclo de reinicia, assim como ocorre nas geladeiras. No caso dos ciclos abertos, ao contrário de recircular, o fluido é renovado ao final de cada ciclo. Os motores de automóveis são exemplos de ciclos termodinâmicos abertos, já que ocorre a exaustão e a substituição dos gases de combustão por uma mistura de combustível e ar fresco após cada ciclo. Dessa forma, o motor opera em um ciclo mecânico, mas o fluido de trabalho não completa o ciclo termodinâmico.” Diante do exposto, considere que 10 kg de água escoa em um ciclo termodinâmico fechado. Após uma etapa do ciclo, a corrente se encontra com título de 80% e pressão de saturação de 1MPa. Ao absorver calor do ambiente a pressão constante, a corrente adquire a temperatura de 300 C. Considerando o processo descrito, avalie as alternativas abaixo:

I. Na pressão de saturação de 1MPa e título de 80%, a temperatura da mistura é de aproximadamente 180 C.
II. Na pressão de saturação de 1MPa e título de 80%, a corrente se encontra com entalpia de aproximadamente 2015 kJ.kg .
III. A quantidade de calor absorvido pela corrente foi de 6760 kJ.
IV. Na pressão de saturação de 1MPa e título de 80%, a massa de vapor na mistura é de 2 kg e de líquido 8 kg.
V. Após absorver calor do ambiente, a corrente se torna uma corrente de vapor superaquecido com entalpia de aproximadamente 3051 kJ.kg . É correto o que se afirma em:

I, II e IV, apenas.
I, III e V, apenas.
II, III, IV e V, apenas.
I, III, IV e V, apenas.
I, II, III, IV e V.
 

2ª QUESTÃO O ciclo reversível mais conhecido é o ciclo de Carnot, composto por quatro processos reversíveis, sendo dois isotérmicos e dois adiabáticos. A máquina térmica teórica que funciona segundo o ciclo de Carnot é denominada “máquina térmica de Carnot”. Um exemplo de máquina térmica é um gás confinado em um conjunto pista-cilindro adiabático. Outro exemplo é a alimentação de uma turbina por um vapor produzido em uma caldeira. Considere uma central termelétrica que opera com vapor superaquecido a 450 °C e 8,0 Mpa. O condensador da central rejeita calor de modo que o fluido de trabalho irá sair a 100 C e 100 kPa. A respeito do processo descrito e, assumindo que a central termoelétrica opera segundo o ciclo de Carnot, é correto afirmar que:

A máxima eficiência térmica do ciclo é de aproximadamente 48%.
A fonte fria é o vapor superaquecido e a fonte quente é o condensador.
O fluido de trabalho sai do condensador na forma de líquido sub resfriado.
O máximo rendimento teórico passível de ser obtido é de aprox. 78 %.
O máximo rendimento sempre é obtido, já que os processos reais são reversíveis.
 

3ª QUESTÃO Em grande parte das aplicações industriais a amônia é utilizada como fluido refrigerante, a exemplo do sistema de refrigeração por absorção. No sistema de refrigeração por absorção, o fluido refrigerante mais comum é a amônia devido à baixa temperatura de evaporação da amônia e à sua alta capacidade de troca térmica. Como mencionado, a amônia é bastante utilizada como fluido de trabalho nos sistemas de refrigeração industrial. Em um determinado processo, a amônia entra no trocador de calor 1-1 (U=0,65 kW.m . C ) a uma vazão de 0,5 kg por segundo, a 80 C, 600kPa e com 1630 kJ.kg de energia. Na saída a amônia se encontra a 30 °C, 500 kPa e com entalpia de 1500 kJ.kg de energia. A amônia troca calor com uma corrente de água fria que circula em contracorrente no processo a uma vazão de 2 kg por segundo e entra no trocador a 25 °C. Sabendo que a água possui densidade igual a 1000 kg.m e capacidade calorífica igual a 4,2 kJ.kg .K , avalie as alternativas abaixo:

I. O trocador de calor em questão é um condensador.
II. Em um trocador de calor não há realização de trabalho e as energias cinética e potencial podem ser desprezadas.
III. A troca térmica no trocador de calor é de 65000 W.
IV. A água sai do trocador de calor a aproximadamente 33 C.
V. A área do trocador de calor é de aproximadamente 5,35 m .
É correto o que se afirma em:

 I, II e IV, apenas.
II, III, IV e V, apenas.
I, III e V, apenas.
I, II, IV e V, apenas.
I, II, III, IV e V.
 

4ª QUESTÃO“Nos sistemas abertos existe fluxo de massa pela fronteira que carrega energia consigo, além de calor e trabalho. O fluxo de massa deve obedecer à lei da conservação da massa. O conhecimento da Primeira Lei para sistemas abertos é importante para o estudo de caldeiras, compressores, sistemas de refrigeração e muitas outras aplicações de interesse Equipamentos podem ser considerados sistemas abertos, como as caldeiras a vapor, aquecedores em geral e trocadores de calor. Por sua vez, as máquinas também podem ser tratadas como sistemas abertos, a exemplo das bombas, compressores, turbinas e motores.” Uma caldeira é alimentada com água a 80 °C a 7 atm e deve produzir 2000 kg por hora de vapor saturado a 160 °C e pressão de 6 atm. Sabendo que a água possui densidade igual a 1000 kg.m e capacidade calorífica igual a 4,2 kJ.kg .K , avalie as alternativas abaixo:

I. A vazão de água que alimenta a caldeira é de 2 m por hora.
II. A temperatura de saturação do vapor a 6 atm é de aproximadamente 353 K.
III. A água recebe 187 kW de calor sensível para ser aquecida até o ponto de líquido saturado.
IV. A água recebe 1158 kW de calor latente para ser aquecida do ponto de líquido saturado até o ponto de vapor saturado.
V. A taxa de calor fornecido pela caldeira é de aproximadamente 1345 kW.
É correto o que se afirma em:

I, II e IV, apenas.
II, III, IV e V, apenas.
I, III e V, apenas.
I, III, IV e V, apenas.
I, II, III, IV e V.
 

5ª QUESTÃO Turbina a vapor é um tipo de máquina térmica que produz trabalho a partir da expansão do vapor em seu interior, ou seja, a partir da variação de volume do fluido de trabalho. A turbina de vapor é aplicada em centrais termoelétricas a vapor, sendo alimentada por vapor superaquecido em alta pressão e descarregando vapor saturado em baixa pressão. Uma determinada turbina recebe vapor a 1,75 kg.s , 6 MPa e 3045 kJ.kg , e descarrega o vapor a 90 C e 2660 kJ.kg . Sabendo que a energia cinética e potencial pode ser desprezada e que no processo de expansão a turbina dissipa 30 kW de calor para o meio, avalie as alternativas abaixo:
I. O vapor superaquecido alimenta a turbina a aproximadamente 350 C.
II. A pressão do vapor saturado na descarga da turbina é de aproximadamente 70 kPa.
III. O vapor superaquecido alimenta a turbina a uma vazão de aproximadamente 2,66 m por hora.
IV. Na descarga da turbina o vapor sai a 6,3 toneladas por hora.
V. O trabalho realizado é de aproximadamente 674 kW e está sendo fornecido para a vizinhança.
É correto o que se afirma em:

I, II e IV, apenas.
II, III, IV e V, apenas.
I, III e V, apenas.
I, II, IV e V, apenas.
I, II, III, IV e V.

 
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24/06/2023

ATIVIDADE 3 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE [RESOLVIDA]


Você foi contratado como engenheiro responsável pelo setor de utilidades de uma indústria e deverá aplicar os conceitos de fenômenos de transporte para desempenhar as suas funções. Ao mapear o processo, você detectou que o vapor sai da caldeira a 320 °C (T∞,1) e escoa em um tubo de ferro fundido (k=80 W/m K), cujos diâmetros interno e externo são 5 cm (D1) e 5,5 cm (D2), respectivamente. Por meio da tubulação de ferro fundido, o vapor é transportado pelos setores da indústria de forma a garantir
o perfeito funcionamento do processo. No entanto, devido ao comprimento da tubulação e para diminuir a perda de calor e, consequentemente, a condensação do vapor, o tubo de ferro fundido possui um isolamento de lã de vidro de 3 cm de espessura
(k=0,05 W/m K). Mesmo com o isolamento, parte do vapor chega à superfície, onde o calor é perdido por convecção natural para o meio que se encontra a 25 °C (T
∞,2). Sabendo que os coeficientes de transferência de calor por convecção no interior e no
exterior do tubo são h
1=60 W/m² K e h2=18 W/m² K, determine:


a) As resistências individuais de transferência de calor do processo por comprimento de tubo.
b) A resistência total de transferência de calor por comprimento de tubo.
c) A taxa de transferência de calor por unidade de comprimento do tubo.
d) A queda de temperatura na tubulação.
e) A queda de temperatura no isolamento da tubulação.

 

 ATIVIDADE RESOLVIDA

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ATIVIDADE 3 – MÁQUINAS TÉRMICAS [RESOLVIDA]

Nos sistemas de processo de condicionamento de ar e refrigeração, o ciclo de refrigeração de Carnot é o ciclo teórico que descreve o processo em questão, e a etapa de compressão é essencial para o funcionamento e desempenho do sistema. De forma análoga, nas centrais termelétricas, o ciclo de Rankine é o ciclo teórico do processo e a etapa de expansão do vapor é essencial para a geração de energia mecânica e, portanto, para a eficiência do processo.

A turbina a vapor é uma máquina térmica, onde a energia potencial termodinâmica contida no vapor é convertida em trabalho mecânico. Assim como os compressores, o escoamento do vapor por entre as pás irá gerar uma força resultante e movimentar as pás da turbina. Da mesma forma que os compressores são classificados quanto ao tipo de fluxo de atuação, à pressão de operação e ao número de estágios, as turbinas também sofrem uma classificação semelhante. 
As turbinas podem ser classificadas em turbinas de ação (impulso), reação, de estágios simples ou múltiplos, de baixa ou alta pressão, de movimento simples ou duplo, dentre outras classificações. 
 
A partir do exposto e a respeito das máquinas térmicas e das centrais termelétricas, faça uma breve pesquisa sobre as turbinas a vapor. Para te auxiliar na execução das suas atividades, além do livro texto, utilize a plataforma Minha Biblioteca para utilizar materiais complementares. Para isso, entre no Studeo e acesse à Biblioteca Digital Unicesumar ou a plataforma Minha Biblioteca e busque pelos livros: MORAN, M. J. et al. Introdução à engenharia de sistemas térmicos: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC.TEIXEIRA, G. P.; MALHEIROS, F. C. N. Máquinas térmicas. Porto Alegre: SAGAH, 2018.
 
A partir da pesquisa realizada, faça o que se pede: 
 
a) A respeito das turbinas, descreva sobre a classificação das turbinas quanto à finalidade, ao modo de atuação, ao número de estágios, à pressão de operação, à velocidade de rotação e ao movimento do rotor.
b) Agora que você já conhece da classificação das turbinas, diferencie: Turbina de laval, Turbina Curtis, Turbina Rateau e Turbina de Parsons.
c) O ciclo de Rankine descreve a operação de turbinas a vapor comumente encontrados nas centrais termelétricas. Dessa forma, para que você possa compreender melhor sobre o processo, descreva sucintamente sobre o ciclo de Rankine.
 
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ATIVIDADE 3 - USINAGEM E CONFORMAÇÃO [RESOLVIDA]

A disciplina aborda os processos fundamentais envolvidos na fabricação de peças e componentes mecânicos. Esses processos são essenciais para transformar matérias-primas em produtos finais, atendendo a requisitos específicos de forma, tamanho e acabamento. Com o conhecimento adquirido realize as seguintes atividades de estudo:

1. Calcule o raio de dobramento mínimo para uma chapa de 0,5 mm com alongamento longitudinal máximo de 40%. Explique o que acontece caso esse raio mínimo não seja obedecido.
2. A conformação plástica de metais é um processo de fabricação que consiste em alterar a forma do metal sem causar rupturas ou fraturas em sua estrutura. Esse processo é utilizado para produzir uma ampla variedade de peças, desde objetos simples até peças complexas com geometrias complexas. E, na técnica de fabricação de peças por conformação plástica a partir de chapas, o
processo de corte da chapa sempre está presente. Para realizar o corte, utilizam-se os processos de corte por estampagem e por cisalhamento. Explique o processo de fabricação de cada um.
3. Diferencie os processos de usinagem convencional (torneamento, fresamento e furação) em relação aos movimentos de corte, avanço, profundidade, ferramenta e dos materiais possíveis de usinar.
4. Os processos de usinagem são importantes e, muitas vezes, necessários para obter tolerâncias dimensionais mais precisas e acabamentos superficiais de alta qualidade. Isso ocorre porque outros processos de modelagem, como fundição, modelagem e metalurgia do pó, podem não fornecer a precisão e o acabamento desejados para determinadas peças. Sobre o acabamento
superficial, como podemos avaliá-lo em uma peça usinada e quais são os parâmetros de processo que influenciam a sua qualidade?

 

 
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23/06/2023

ATIVIDADE 3 - FÍSICA I - 52/2023 [RESOLVIDA]

Uma bomba hidráulica converte energia mecânica em energia hidráulica. Quando uma bomba hidráulica opera, ela executa duas funções. Primeiro, sua ação mecânica cria um vácuo na entrada da bomba que permite que a pressão atmosférica force o líquido do reservatório para a linha de entrada da bomba. Segundo, sua ação mecânica entrega esse líquido à saída da bomba e o força no sistema hidráulico.

Fonte: https://bombasa.com.br/sem-categoria/como-funciona-as-bombas-hidraulicas. Acesso em: 21 abr. 2023.

​Assim, a função de uma bomba hidráulica é transportar um fluido (geralmente água ou óleo) de um ponto para outro em um sistema hidráulico. A bomba é responsável por gerar uma pressão no fluido, fazendo-o fluir através das tubulações e componentes do sistema hidráulico. Observe a situação a seguir: uma bomba de 1400 W fornece água aos moradores de uma vila na taxa de 8 L/s, retirando-a de uma profundidade de 15 m. Sabendo que 1 HP = 746 W e a densidade da água é 1 kg/L e g=9,8 m/s², determine:

a) A potência total e útil desta bomba (em Watts).

b) A potência dissipada e o rendimento desta bomba.

c) Qual a profundidade máxima de poço que esta mesma bomba poderia ser aplicada, considerando rendimento de 90%?

 
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ATIVIDADE 3 - FÍSICA II - 52/2023 [RESOLVIDA]

A física térmica estuda a tendência dos processos naturais convergir para uma situação de equilíbrio, isso pode ser observado nos casos em que corpos mais quentes cedem calor aos corpos mais frios. A transferência dessa energia térmica é possível graças a alguns processos.
 
Fonte: GUIMARÃES, José Osvaldo de Souza. Física Geral e Experimental II. Maringá-PR: Unicesumar, 2019. 400 p.

Cenário
Imagine que você está encerrando um churrasco em uma churrasqueira a carvão e percebe que ainda existe uma quantidade considerável de brasas incandescentes. Você então lembra que recentemente viu uma técnica que permitia apagar o carvão e reaproveitá-lo para o próximo churrasco, simplesmente adicionando em cima do braseiro uma sacola plástica com água.
 
Elaborado pelo professor, 2023.

Considerações
- Massa de carvão: 5 kg;
- Temperatura do carvão: 200 °C;
- Temperatura da água: 25 °C;
- Calor específico da água: 1 cal/g °C;
- Calor específico do carvão vegetal: 0,2 cal/g °C;
 
A partir do entendimento deste cenário e considerando os conhecimentos adquiridos por meio da leitura do livro didático, aulas conceituais e ao vivo, responda as seguintes questões:
 
Questão 01: Comparando os calores específicos da água e do carvão, explique como é possível apagar o braseiro com um saco plástico cheio de água.
 
Questão 02: Cite quais são os processos de transmissão do calor envolvidos na redução da temperatura do carvão pelo saco plástico contendo água.
 
Questão 03: Sabendo que, após certo período de tempo, a temperatura do carvão apagado é 30 °C e que a temperatura final da água é de 75 °C, qual o volume em litros de água foi adicionado no saco plástico para que fosse reduzida a temperatura do carvão? Considere a densidade da água 1 g/cm³.

 
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18/06/2023

Avaliação Integrada - Ciências dos Materiais [RESOLVIDA]

Questão 01: Escreva a configuração eletrônica por subníveis (ex. 1s2, 2s2, ...) para:
 
a) 16­S
b) 18Ar
c) 24Cr
d) 32­Ge
e) 34­Se
 
Questão 02: Determine o volume da célula unitária da estrutura cristalina do Zinco.


 

 

 

 
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14/06/2023

ATIVIDADE 2 - MECÂNICA E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Por meio da análise do diagrama de tensão-deformação, é viável obter várias características de um material específico. A ilustração abaixo representa um diagrama de tensão-deformação obtido a partir do ensaio de tração de um aço estrutural.
Elaborado pelo professor, 2023.

Em relação ao diagrama acima, assinale a alternativa correta.

Alternativa 1: A tensão de ruptura do material B é de 300 MPa.
Alternativa 2: A tensão de escoamento do material B é de 250 MPa.
Alternativa 3: O material B possui uma tensão de ruptura maior do que a do material A.
Alternativa 4: No material A, a tensão de 450 representa o limite de proporcionalidade do material.
Alternativa 5: A partir do diagrama de tensão-deformação do material B, identifica-se que se trata de um material frágil.

As forças internas ocasionam diversas tensões nos materiais. Dentre as forças internas, estão a normal, cortante e momento fletor (WAIDEMAN, 2012). Em relação ao momento fletor, ASSINALE a alternativa que representa a tensão provocada por esta força interna.

Alternativa 1: Flexão
Alternativa 2: Torção
Alternativa 3: Normal de tração
Alternativa 4: Normal de compressão
Alternativa 5: Cisalhamento

Tensão de cisalhamento média ou tensão cortante média é um tipo de tensão gerada a partir de forças paralelas a seção de corte, geralmente aplicada aos pinos e aos parafusos de ligações, que tendem a cortar o material analisado. A partir dos seus conhecimentos a respeito deste assunto, para a ligação ilustrada acima, DETERMINE a tensão de corte nos pinos que ligam as barras, cujo diâmetro é de 0,5 cm. Dados: F = 6,36 kN.

Entre 10 e 11 MPa
Entre 40 e 41 MPa
Entre 100 e 110 MPa
Entre 400 e 410 MPa
Entre 1000 e 1100 MPa

 A lei de Hooke é aplicável a materiais que exibem comportamento elástico linear. Com o objetivo de determinar as propriedades de um material, por meio destes conceitos, realizou-se um ensaio de tração em uma barra cilíndrica com diâmetro de 15 mm, e comprimento inicial de 620 milímetros. Uma carga de tração de 11,2 kN foi aplicada e o comprimento da barra aumentou em 0,264 mm, ainda durante a fase de regime elástico deste material. Elaborado pelo professor, 2023.

Com base nas informações acima o módulo de elasticidade do material é:


Alternativa 1: O E está no intervalo de 37 a 38 GPa.

Alternativa 2: O E está no intervalo de 148 a 149 GPa.

Alternativa 3: O E está no intervalo de 37000 a 38000 GPa.

Alternativa 4: O E está no intervalo de 148000 a 149000 GPa.

Alternativa 5: O E está no intervalo de 370000 a 380000 GPa.

A fim de garantir a resistência dos materiais ocasionada por uma força. No cálculo estrutural ou mecânico, é preciso conhecer as cargas atuando dentro do material. As forças internas resultam em diferentes tipos de tensões nos materiais. Essas forças incluem a tensão normal, a tensão de cisalhamento e a tensão de momento fletor.
​Hibbeler, Russell Charles. Resistência dos materiais. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2019. Em relação à tensão ocasionada por uma força perpendicular à seção de um elemento estrutural, assinale a opção que representa a tensão causada por essa força interna.


Alternativa 1: Flexão.
Alternativa 2: Torção.
Alternativa 3: Cisalhamento.
Alternativa 4: Flexão obliqua.
Alternativa 5: Normal de Tração ou compressão.

 
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