Assinale a alternativa correta que apresenta a taxa de transferência de calor por condução em Watts, de uma sala à temperatura de 25º C para o ambiente externo que possui uma temperatura de -5 ºC. A transferência de calor se dá única e exclusivamente através de uma janela de vidro de 5 mm de espessura, condutividade térmica de 1,5 W/(m ºC) e área de 0,5 m².

Em um estágio de turbina a gás, a velocidade periférica da pá é u = 300 m/s. As velocidades absolutas de entrada e saída têm a mesma magnitude V1 = V2 = 336 m/s, com ângulos absolutos α1 = 60° (entrada) e α2 = 120° (saída), medidos a partir da direção da periferia. Estime o trabalho específico w, em kJ/kg, efetuado pelo fluido sobre as pás.

Uma bomba centrífuga elétrica recalca água entre dois reservatórios com desnível estático de 8,1 m. As perdas distribuídas do sistema podem ser aproximadas por:

\( h_f(Q) = 0,001 \cdot Q^2 \), onde Q é a vazão em m³/h e hf é a perda de carga em m.

A curva da bomba é dada pela tabela a seguir.

Considere que o ponto de operação da bomba está em um dos pontos apresentados. Calcule a potência elétrica requerida no ponto de operação. Use a forma simplificada: \( P(kW) = (Q \cdot H) / (360 \cdot \eta) \), com \( \eta \) em fração.

Um motor Otto ideal (padrão a ar) com espaço morto de 15% processa 10 kg/min de ar. No ciclo, o calor adicionado é qin = 1000 kJ/kg. Admitindo k = 1,4, estime a potência líquida do motor.

Pesquisando a camada limite em escoamentos compressíveis, um professor considerou utilizar anemômetros de fio quente para fazer um experimento. Sua ideia era utilizar os anemômetros de fio quente tanto para medir a velocidade do escoamento quanto para medir a temperatura ao longo da camada limite. A respeito dessa estratégia de medição, assinale a alternativa correta.

Estudando um novo perfil aerodinâmico, um pesquisador resolveu fazer um experimento em túnel de vento. A ideia era ensaiar uma asa com o perfil aerodinâmico contendo diversos pontos de tomada de pressão ao longo de sua seção central para medir a distribuição de pressão. A asa foi então instalada com um dispositivo que variava o ângulo de ataque com o tempo para estudar a aerodinâmica não-estacionária do perfil. Ao realizar os primeiros experimentos, o pesquisador percebeu que a amplitude das variações de pressão estava significativamente inferior à prevista. Ele recalibrou os transdutores de pressão, mas o problema persistia. Qual a melhor dentre as seguintes alternativas que o pesquisador pode seguir para melhorar suas medições?

A potência elétrica do motor que aciona o compressor de um refrigerador doméstico é de 500 W. Indique a alternativa que apresenta corretamente a quantidade de calor por unidade de tempo retirada pelo evaporador, sabendo se que o coeficiente de eficácia do refrigerador é igual a 2,7. Desconsidere perdas elétricas/mecânicas.

Uma máquina de Carnot opera entre uma fonte quente a 327 °C e uma fonte fria a 27 °C. Em cada ciclo, recebe 1500 J da fonte quente. Estime o trabalho líquido máximo que pode ser produzido por ciclo (Considere 0 °C = 273 K).

Sobre escoamentos compressíveis, considere as seguintes afirmativas:

I – Uma aeronave voando a Mach 0,6 não pode ter escoamento supersônico em sua asa.

II – O tipo de arrasto conhecido como “arrasto de onda” é, na verdade, um tipo de arrasto de pressão.

III – À medida que o número de Mach aumenta, o coeficiente de sustentação torna-se sempre mais sensível ao ângulo de ataque, em qualquer regime de escoamento.

IV – As correções de Prandtl-Glauert são válidas para um aerofólio quando Mach < 1,0.

Assinale a alternativa correta quanto às afirmativas acima.

Na teoria do disco atuador, é assumida a hipótese de que uma hélice pode ser representada por um disco fino através do qual passa todo o escoamento que recebe impulso da hélice. Ao passar pelo disco, o escoamento experimenta um salto de pressão. Essa teoria pode ser útil para fornecer estimativas iniciais de potência e tração de hélices. Considere um projeto em fase inicial de um helicóptero elétrico com massa de uma tonelada (1.000 kg). Sua hélice (rotor principal) tem um diâmetro correspondente a um círculo de 40 m². Qual a estimativa da potência necessária para manter o helicóptero em voo pairado e distante do solo? Utilize a teoria do disco atuador para a estimativa. De acordo com essa teoria, a velocidade do escoamento ao passar pelo rotor é a metade da velocidade final da esteira. Utilize as aproximações de aceleração da gravidade \( g = 10 m/s^2 \) e massa específica atmosférica \( \rho = 1,25 kg/m^3 \).