Uma instalação industrial necessita efetuar o aquecimento de 5,6 ºC em uma massa de 100 kg de ar atmosférico. Cogitou- -se, inicialmente, em utilizar um aquecedor elétrico de 2 kW com aproveitamento total do calor gerado pela resistência.

O motor a jato de um avião foi adaptado para a produção de energia elétrica, substituindo o bocal de expansão por uma turbina ligada a um gerador, aproveitando a diferença de pressão entre as extremidades do bocal. A câmara de combustão apresenta o rendimento de 80%, consumindo 2,5 kg/s de um combustível de poder calorífico, pci = 40 000 kJ/kg. A potência entregue ao gerador é de 30 000 kW e este funciona com rendimento de 90%.

Um avião passa sobre um observador em repouso, voando acima da velocidade do som. Depois de três segundos, o observador ouve o barulho provocado pelas ondas de pressão. Conhecendo a velocidade do som nesta situação c = 300 m/s e o ângulo β = 30°, formado pelo cone das ondas de pressão, assinale a alternativa que representa a altura do avião ao passar sobre o observador. O ângulo β é formado pela reta horizontal e pela reta inclinada que chega até o observador, ambas passando pelo avião.

Um tubo de Pitot é utilizado para medir a velocidade de um avião que voa a uma altitude onde a temperatura do ar é – 10 ºC. Dentro do tubo de Pitot, em virtude do aumento da pressão, a temperatura do ar eleva-se para 10 ºC.

Considere a entalpia do ar h = C_P . T, onde C_P = 1000 J/kg . K, e assinale a opção que representa a velocidade do avião.

O ar atmosférico, inicialmente em repouso, entra na turbina de um avião que se desloca com velocidade de 360 km/h. O ar sai da turbina com a velocidade de 720 km/h, medida em relação ao avião. Sabendo que a potência transmitida pelo motor ao ar que passa dentro da turbina é de 500 kW, assinale a opção que representa a força de empuxo exercida sobre o motor do avião.