Um ventilador centrífugo é empregado em um sistema de exaustão mecânica e opera com vazão volumétrica de 2,5 m³/s sob Δp=1500 Pa. O ventilador está acoplado a um motor elétrico com eficiência η_m=0,90 enquanto a eficiência total do ventilador é η_v=0,75. A densidade do ar no local é 1,2 kg/m³. O sistema opera em regime permanente. Nestas condições, a potência requerida pelo eixo do ventilador (em W) e a potência elétrica consumida pelo motor (em W) são, respectivamente:

Um compressor opera em um ciclo de compressão de vapor, usando um fluido refrigerante (R-134a) com vazão mássica de 0,2 kg/s. O fluido entra no compressor como vapor saturado a −10°C (pressão de 0,201 MPa, entalpia h_entrada=236,15 kJ/kg) e sai a 50°C e 1,2 MPa (entalpia h_saida=280,15 kJ/kg). Considerando que a variação de energia cinética e potencial é desprezível e que o compressor é adiabático, a potência requerida pelo compressor (em kW) é:

Investiga-se a falha de uma tubulação de aço inoxidável AISI 304 em uma planta de tratamento de água, causada por Biocorrosão, que provocou pitting corrosivo, em um ambiente aquoso com alta concentração de bactérias redutoras de sulfato (BRS). O fator relacionado à atividade das BRS mais provável de ter intensificado a biocorrosão por pitting é:

Um tanque de armazenamento de aço carbono em uma planta química falhou em decorrência de corrosão eletroquímica em um ambiente ácido contendo cloretos. A análise revelou que o tanque estava em contato com uma estrutura de aço inoxidável, formando uma pilha galvânica que acelerou a corrosão. O fator mais provável de ter contribuído significativamente para o aumento da taxa de corrosão eletroquímica do tanque é:

Um trocador transfere calor de um óleo quente (fluido no casco) para água fria (fluido nos tubos). A água entra a 20 °C e sai a 80 °C, e uma vazão mássica de 2,5 kg/s. O óleo quente entra a 150 °C. O trocador opera em contracorrente, tem área de troca térmica 50 m². Considere ΔT_LMTD=70 °C e, calor específico da água c_p=4.200 kJ/kg⋅K. Nestas condições, o coeficiente global de troca térmica, em W/m²K, é:

Um sistema de refrigeração opera com um ciclo de compressão de vapor usando R-513A como refrigerante, com vazão mássica de 0,3 kg/s. O evaporador opera a −20 °C (pressão de 0,133 MPa, entalpia do vapor saturado h_evap=232,20 kJ/kg), e o condensador a 40 °C (pressão de 1,017 MPa, entalpia do líquido saturado h_cond=107,20 kJ/kg). O compressor consome uma potência de 15 kW, e a entalpia do fluido na saída do compressor é h_comp=275,40 kJ/kg. O valor aproximado do COP do sistema é:

Um perito em um Tribunal analisa o colapso de um sistema de ventilação industrial devido a vibrações induzidas pelo fluxo de ar. O campo de velocidades do fluxo de ar \( \vec{V} \) em uma seção crítica do duto é modelado por um campo vetorial \( \vec{V}=(-2y:y^2-x^2) \), com \( x \) e \( y \) em metros sendo as coordenadas estabelecidas em um plano transversal ao duto, com −1≤x,y≤1. A potência total (kW/m²) realizada pelo campo no contorno da trajetória circular do duto descrito por \( \vec{r} \)(t)=(cost,sint), para 0 ≤ t ≤ 2\( \pi \), usando g=10 m/s² e ρ=1000 kg/m³ é: