TERMODINÂMICA APLICADA/MÁQUINAS TÉRMICAS/MECÂNICA DOS FLUIDOS/REFRIGERAÇÃO/CLIMATIZAÇÃO/TRANSFERÊNCIA DE CALOR

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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ (IFPI) Aplicação: 26/02/2012 Duração da prova: 04 (quatro) horas TERMODINÂMICA APLICADA/MÁQUINAS TÉRMICAS/MECÂNICA DOS FLUIDOS/REFRIGERAÇÃO/CLIMATIZAÇÃO/TRANSFERÊNCIA DE CALOR LEIA COM ATENÇÃO AS INSTRUÇÕES ABAIXO 01 Você está recebendo o seguinte material: a) Um Caderno com as 30(trinta) questões objetivas e 02(duas) subjetivas referentes às partes de Legislação da Educação e Conhecimentos Específicos da área, assim distribuídas: PARTES QUESTÕES VALOR DE CADA VALOR TOTAL QUESTÃO Legislação da Educação/ 1 a objetiva Conhecimento Específico/ 11 a objetiva Conhecimento Específico/subjetiva 31 e b) Um Caderno de Respostas para as questões subjetivas. As respostas às questões subjetivas deverão ser escritas a caneta esferográfica de tinta azul ou preta nos espaços especificados no Caderno de Respostas. c) Um Cartão-resposta destinado às respostas das questões objetivas. 02 Verifique se este material está completo e se o seu nome no Cartão-Resposta está correto. Caso contrário, notifique imediatamente a um dos fiscais de sala. Após a conferência do seu nome no Cartão-resposta, você deverá assiná-lo no espaço próprio, utilizando caneta esferográfica de tinta azul ou preta. 03 Observe no Cartão-resposta as instruções sobre a marcação das respostas às questões objetivas apenas uma resposta por questão. 04 Tenha muito cuidado com o Cartão-resposta, para não dobrar, amassar ou manchar. Este cartão somente poderá ser substituído caso esteja danificado em suas margens superior e/ou inferior barra de reconhecimento para leitura ótica. 05 Coloque no seu Caderno de Respostas o nome no local especificado da primeira página e o número de inscrição no canto direito inferior de todas as páginas. Este número é o seu identificador. 06 O Caderno de Respostas não deve conter outra identificação do candidato. 07 Esta prova é individual. São vedados o uso de calculadora e qualquer comunicação e troca de material entre os presentes, consultas a material bibliográfico, cadernos ou anotações de qualquer espécie. 08 É responsabilidade do candidato certificar-se de que o nome do cargo informado neste Caderno de Questões corresponde ao nome do cargo informado no ato da inscrição. 09 Ao início da prova, verifique, no Caderno de Questões, se a quantidade e a numeração das questões estão corretas. 10 Você dispõe de 4 quatro horas para fazer essa prova, incluindo a marcação do Cartão-resposta e da escrita no Caderno de Respostas. 11 Somente será permitido ao candidato retirar-se da sala de prova após 01 uma hora do seu início. 12 Os 03 (três) últimos candidatos de cada sala somente poderão retirar-se do local simultaneamente. 13 Quando terminar, entregue a um dos fiscais de sala o Cartão-resposta, o Caderno de Respostas e assine a Lista de Presença. Cabe esclarecer que você só poderá sair levando este Caderno de Questões após às 11h. Nome do candidato: Nº Inscrição: 1

2 QUESTÕES OBJETIVAS - LEGISLAÇÃO EDUCACIONAL 1 O art. 3º do decreto nº 5154/2004 diz: Os cursos e programas de formação inicial e continuada de trabalhadores, referidos no inciso I do art. 1 o, incluídos a capacitação, o aperfeiçoamento, a especialização e a atualização, em todos os níveis de escolaridade, poderão ser ofertados segundo itinerários formativos, objetivando o desenvolvimento de aptidões para a vida produtiva e social. De acordo com o artigo acima, itinerário formativo significa: A) O conjunto de cursos de educação geral e profissional que juntos compõem o currículo do estudante ao final da graduação. B) As exigências de cada instituição de ensino nos termos de seu projeto pedagógico C) A organização por áreas profissionais em função da estrutura sócio-ocupacional e tecnológica D) O conjunto de etapas que compõem a organização da educação profissional em uma determinada área, possibilitando o aproveitamento contínuo e articulado dos estudos. E) Os objetivos contidos nas diretrizes curriculares nacionais definidos pelo Conselho Nacional de Educação. 2 A educação profissional técnica de nível médio é desenvolvida de forma articulada com o Ensino Médio, observando-se: I Os objetivos contidos nas diretrizes curriculares nacionais definidos pelo Conselho Nacional de Educação; II A carência de cada cidade, levando-se em consideração o ritmo da clientela; III As normas complementares dos respectivos sistemas de ensino; IV As exigências de cada instituição de ensino, nos termos de seu projeto pedagógico. Em relação às assertivas, estão corretas: A) I, III, IV. B) I,II,III. C) II,III,IV. D) I,II,IV. E) I,II,III,IV. 3 Os cursos de educação profissional tecnológica de graduação e pós-graduação serão organizados como seguem abaixo: A) De forma a suprir as necessidades e características de cada região, obedecendo às diretrizes do Conselho Estadual de Educação B) No que concerne à duração, metodologia e avaliação de acordo com as diretrizes do Conselho Estadual de Educação. C) De forma estruturada em etapas com terminalidade gradativa e inclusão de saídas intermediárias. D) No que concerne aos objetivos, características e direção de acordo com as diretrizes curriculares e prioritárias dos Municípios e Estado, respectivamente. E) No que concerne aos objetivos, características e duração de acordo com as diretrizes curriculares nacionais, definidas pelo Conselho Nacional de Educação. 2

3 4 No âmbito do Sistema Federal de Ensino, a Rede Federal de Educação Profissional Científica e Tecnológica, vinculada ao Ministério da Educação, é constituída por várias instituições. Assinale a alternativa em que a instituição citada NÃO é parte deste sistema A) Institutos Federais de Educação, Ciência e Tecnologia - Institutos Federais. B) Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR. C) Centros Federais de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca - CEFET-RJ e de Minas Gerais - CEFET-MG. D) Centros Técnicos de Capacitação de Recursos Humanos com fins lucrativos. E) Escolas Técnicas Vinculadas às Universidades Federais. 5 O Programa Nacional da Educação Profissional com a Educação Básica na Modalidade da Educação de Jovens e Adultos (PROEJA), abrange tanto a formação inicial e continuada de trabalhadores, quanto a educação profissional técnica de nível médio, que deverão ter: A) Uma carga horária mínima de 800 horas para a formação geral e no mínimo 1200 horas para a formação profissional, quando se tratar de formação inicial e continuada de trabalhadores; e uma carga horária mínima de 1000 horas para a formação geral e uma carga horária mínima de 1000 horas para habilitação profissional e técnica. B) Uma carga horária mínima de 1200 horas para a formação geral e no mínimo 200 horas para a formação profissional, quando se tratar de formação inicial e continuada de trabalhadores; e uma carga horária mínima de 1200 horas para a formação geral e uma carga horária mínima de 1200 horas para habilitação profissional e técnica. C) Uma carga horária mínima de 800 horas para a formação geral e no mínimo 1000 horas para a formação profissional, quando se tratar de formação inicial e continuada de trabalhadores; e uma carga horária mínima de 1200 horas para a formação geral e uma carga horária mínima de 800 horas para habilitação profissional e técnica. D) Uma carga horária mínima de 800 horas para a formação geral e no mínimo 400 horas para a formação profissional, quando se tratar de formação inicial e continuada de trabalhadores; e uma carga horária mínima de 2000 horas para a formação geral e uma carga horária mínima de 200 horas para habilitação profissional e técnica. E) Uma carga horária mínima de 800 horas para a formação geral e no mínimo 800 horas para a formação profissional, quando se tratar de formação inicial e continuada de trabalhadores; e uma carga horária mínima de 1600 horas para a formação geral e uma carga horária mínima de 800 horas para habilitação profissional e técnica. 6 O prazo máximo estabelecido, na lei /2008, para que o Diretor-Geral, nomeado para o cargo de Reitor da instituição transformada ou integrada em Instituto Federal elabore e encaminhe ao Ministério da Educação a proposta de estatuto e o plano de desenvolvimento institucional do Instituto Federal, assegurando a participação da comunidade, é de: A) 180 dias B) 120 dias C) 90 dias D) 60 dias E) 30 dias 3

4 7 Dentre as alternativas abaixo, a que NÃO caracteriza forma de extinção do mandato do reitor é: A) Decurso do prazo. B) Aposentadoria. C) Renúncia do cargo. D) Destituição do cargo. E) Adiamento da eleição do novo reitor. 8 Os Institutos Federais tem seus objetivos, finalidades e características próprias. A alternativa que diz respeito a APENAS os objetivos é: A) realizar pesquisas aplicadas, estimulando o desenvolvimento de soluções técnicas e tecnológicas, estendendo seus benefícios à comunidade; e estimular e apoiar processos educativos que levem à geração de trabalho e renda e à emancipação do cidadão sob a perspectiva do desenvolvimento socioeconômico local e regional; B) ministrar cursos de formação inicial e continuada de trabalhadores, objetivando a capacitação, o aperfeiçoamento, a especialização e a atualização de profissionais, em todos os níveis de escolaridade, nas áreas da educação profissional e tecnológica; e desenvolver a educação profissional e tecnológica como processo educativo e investigativo de geração e adaptação de soluções técnicas e tecnológicas às demandas sociais e peculiaridades regionais; C) ministrar educação profissional técnica de nível médio, prioritariamente na forma de cursos integrados, para os concluintes do ensino fundamental e para o público da educação de jovens e adultos; e desenvolver programas de extensão e de divulgação científica e tecnológica; D) orientar sua oferta formativa em benefício da consolidação e fortalecimento dos arranjos produtivos, sociais e culturais locais, identificados com base no mapeamento das potencialidades de desenvolvimento socioeconômico e cultural no âmbito de atuação do Instituto Federal; e constituir-se em centro de excelência na oferta do ensino de ciências, em geral, e de ciências aplicadas, em particular, estimulando o desenvolvimento de espírito crítico, voltado à investigação empírica; E) realizar e estimular a pesquisa aplicada, a produção cultural, o empreendedorismo, o cooperativismo e o desenvolvimento científico e tecnológico; e desenvolver atividades de extensão de acordo com os princípios e finalidades da educação profissional e tecnológica, em articulação com o mundo do trabalho e os segmentos sociais, e com ênfase na produção, desenvolvimento e difusão de conhecimentos científicos e tecnológicos. 4

5 9 A nomenclatura dos cursos e programas de Educação Profissional foram atualizadas nos seguintes termos: I Educação Profissional de nível básico passou a denominar-se formação inicial e continuada de trabalhadores ; II Educação Profissional de nível técnico passou a denominar-se Educação Profissional Técnica de nível médio ; III Educação Profissional de nível tecnológico passou a denominar-se Educação Profissional Tecnológica, de graduação e de pós-graduação. A) Apenas I e III estão corretas. B) Apenas II e III estão corretas. C) Apenas I e II estão corretas. D) Apenas III está correta. E) I, II e III estão corretas. 10 O professor Raimundo queria candidatar-se ao cargo de Diretor-Geral do Campus, mas sua candidatura NÃO foi aceita porque: QUESTÕES ESPECÍFICAS-OBJETIVAS 11 Quando a umidade relativa é igual a 50%, pode-se afirmar que: A) A quantidade de vapor de água de água em massa é a metade da massa total da mm massa da mistura ar seco e vapor de água. B) O valor da temperatura do vapor de água em mistura com o ar seco é metade da temperatura da mistura. C) A pressão parcial do vapor de água é metade da pressão total da mistura D) A pressão parcial do vapor de água é a metade da pressão parcial do vapor de água saturado na temperatura do ar. E) A razão entre a fração molar do vapor de água presente na mistura e a fração molar do vapor de água na mistura saturada, a mesma temperatura e pressão parcial é igual a 0,5. A) Ele era ocupante de cargo efetivo na carreira docente; B) Tinha cargo efetivo de nível superior da carreira dos técnicos administrativos; C) Tinha exercido dois mandatos consecutivos neste cargo; D) Estava na classe de professores associados da carreira do magistério superior; E) Já tinha exercido um mandato de quatro anos. 5

6 12 Um equipamento condicionador de ar que utiliza R22 como fluido refrigerante apresenta queima do motor do compressor hermético. Após recolhimento do R22 em equipamento adequado, alguns procedimentos são recomendados para efetuar a substituição do mesmo. Sobre esses procedimentos, analise os itens abaixo. I Substituir o compressor original por outro com as mesmas características, aplicar fluido de limpeza específico no sistema, efetuar evacuação no equipamento com o próprio compressor, adicionar carga de refrigerante R22, monitorando a corrente elétrica do motor do compressor até atingir valor da corrente nominal do equipamento. II Retirar o compressor danificado e efetuar a limpeza do sistema com fluido aprovado para este fim, aplicar o novo compressor com as mesmas características do anterior, efetuar vácuo no interior do sistema com bomba de vácuo e vacuômetro e adicionar fluido refrigerante R22 com balança ou cilindro graduado de acordo com a massa recomendada pelo fabricante. III Substituir o compressor por outro de mesma potência elétrica, efetuar evacuação dos gases não condensáveis no interior do equipamento com bomba de vácuo e vacuômetro, introduzir álcool metílico para absorver água, adicionar fluido refrigerante R22 através do monitoramento das pressões de sucção e descarga. Em relação a essas assertivas, conclui-se que: C) Apenas o item I é correto. D) Apenas o item III é correto. E) Todos os itens estão incorretos. 13 Uma parede de alvenaria, construída exclusivamente por tijolos estruturais, encontra-se com temperatura de 38 C e 14 C em suas faces. Sabendo-se que a condutividade térmica do tijolo é 1,32 W/m.K e a parede possui área de 20 m2 com espessura de 30 cm, é correto afirmar que a transferência do calor pelo interior da parede é: A) 1234 W B) 1516 W C) 1940 W D) 2112 W E) 1212 W 14 Um recinto recebe seu suprimento de ar através de uma caixa capaz de controlar a vazão em função da temperatura desejada. Esse sistema, chamado de caixa de vazão de ar variável (VAV), deve também controlar outra propriedade do sistema de distribuição de ar, qual seja; A) Umidade do ar na caixa de controle de vazão. B) A pressão dinâmica a montante da caixa. C) A pressão sonora da caixa de vazão. D) A temperatura a montante da caixa. E) A pressão estática do ar na caixa de controle de vazão. A) Apenas o item II é correto. B) Os itens I, II e III estão corretos. 6

7 15 Em um levantamento da carga térmica de um determinado ambiente, chegou-se ao valor de kcal/h, já incluídos nesse cálculo os fatores de segurança. O equipamento especificado para atender o ambiente será: A) Um self-contained de 5,0 TR. B) Dois condicionadores de ar de BTU/h cada. C) Um split de BTU/h. D) Um fan-coil de 3500 W. E) Dois splits de 1,0 TR 16 Em uma instalação de ar condicionado que atende a um determinado ambiente são insuflados m³/h de ar. Sendo a vazão da tomada de ar exterior igual a 10% da vazão de ar insuflado, para uma velocidade do ar de retorno de 5,0 m/s, a dimensão do duto de retorno será: A) 80 x 50 cm B) 90 x 50 cm C) 70 x 50 cm D) 90 x 45 cm E) 80 x 45 cm 18 Em uma câmara frigorífica, quando o compressor volta a funcionar após o degelo, o(s) ventilador(es) do(s) forçador(es) permanecem parado(s) por algum tempo. O objetivo desta defasagem compressor/ventilador é evitar o(a): A) Resfriamento brusco do evaporador. B) Retorno de líquido no compressor. C) Acúmulo de água nos produtos. D) Congelamento das resistências. E) Pressão muito baixa no compressor. 19 Uma máquina térmica ideal, operando sob o ciclo de Carnot, converte uma quantidade de energia igual a 800 J em trabalho útil. A máquina trabalha com fontes térmicas a 400 K e 500 K, denominadas fonte fria e fonte quente, respectivamente. O calor rejeitado à fonte fria, é igual a: A) 4000 J B) 1600 J C) 800 J D) 3200 J E) 2400 J 17 É correto afirmar que o compressor do self pode funcionar, mesmo estando o ventilador da torre de resfriamento parado. Isto ocorre para evitar: A) Pressão de condensação muito elevada. B) Pressão de condensação muito baixa. C) Aumento excessivo da temperatura da água. D) Calor excessivo na torre. E) Aquecimento excessivo do motor da torre. 7

8 20 Considere uma máquina térmica operando em um ciclo termodinâmico. Essa máquina recebe 300 J de uma fonte quente, cuja temperatura é de 400 K e produz um trabalho de 150 J, ao mesmo tempo rejeita 150 J, para uma fonte fria que se encontra a 300 K. A análise termodinâmica da máquina térmica descrita revela que o ciclo proposto é uma máquina: A) Frigorífica na qual tanto a Primeira Lei, quanto a Segunda da Termodinâmica são violadas. B) Frigorífica na qual a Primeira Lei é atendida e a Segunda Lei é violada. C) Térmica na qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei da Termodinâmica são atendidas. D) Térmica na qual a Primeira Lei da Termodinâmica é violada e a Segunda Lei da Termodinâmica é atendida. E) Térmica na qual a Primeira Lei da Termodinâmica é atendida e a Segunda Lei da Termodinâmica é violada. 21 A rapidez com que o calor sensível e o latente são retirados do espaço refrigerado, mantendo-se as condições de temperatura e umidade desejadas, denomina-se carga térmica. Assim, é considerado carga de calor latente: D) Carga devido à iluminação e carga devido aos dutos de retorno de ar E) Carga devido às pessoas e cargas devido a insolação em vidros 22 O fator de vazão de desvio (by-pass factor) da serpentina resfriamento /desumidificação é a razão entre o(a): A) Vazão de ar que atravessaria a serpentina sem ter seu estado psicrométrico alterado e a vazão de ar total. B) Vazão de ar que atravessa a serpentina, tendo seu estado psicrométrico saturado, e a vazão de ar total. C) Vazão de ar que atravessa a serpentina, tendo seu estado psicrométrico alterado, e a vazão de ar total. D) Calor sensível e latente. E) Ar insuflado e o ar de retorno. 23 A conversão correta das grandezas 2300 BTU/h para kcal/h e 4,5 kw para TR, será: A) 524 kcal e 1,78 TR B) 579,6 kcal/h e 1,28 TR C) 600 kcal/h e 3,0 TR D) 653,3 kcal 2,23 TR E) 575 kcal e 1,28 TR A) Carga devido à insolação e carga devido às tubulações de água quente B) Carga devido à motores elétricos e carga devido às pessoas. C) Carga devido às pessoas e carga devido a infiltrações. 8

9 24 A eficiência de um motor térmico é definida como a razão entre o trabalho por ele realizado e o calor por ele recebido durante um ciclo completo de seu funcionamento. Considere um motor que recebe 400 J de calor por ciclo, que tem uma eficiência de 25% e que completa um ciclo de funcionamento a cada 0,02 segundos. A potência fornecida por esse motor será: A) 6000 W B) 6,8 kw C) 7000 W D) 5,0 kw E) 5300 W 25 Em um sistema de refrigeração real, o compressor admite fluido refrigerante vindo do evaporador e comprime o fluido refrigerante para o condensador, com o fluido refrigerante nas condições seguintes: A) Líquido à alta pressão e vapor superaquecido. B) Vapor superaquecido e líquido saturado. C) Líquido à baixa pressão e vapor superaquecido. D) Vapor superaquecido e vapor superaquecido E) Vapor saturado e vapor superaquecido. 26 Em uma situação em que haja dois recintos condicionados, ambos ocupando áreas retangulares, um deles, o de menor área, está totalmente contido no outro. O ar do compartimento menor, em nenhuma hipótese, deverá atingir o compartimento externo. Apesar de os recintos serem áreas de confinamento primária (interno) e secundária (externo) a probabilidade de ser estabelecida uma comunicação entre o ar dos dois recintos não é nula. O sistema de distribuição de condicionamento de ar dos recintos pode minimizar o risco de contaminação descrito da forma seguinte: A) O recinto externo deverá ter uma pressão positiva em relação ao recinto interno. B) O recinto interno deverá ter uma pressão positiva em relação ao recinto externo. C) As pressões dos dois recintos deverão ser iguais. D) Não há como o sistema de distribuição de ar auxiliar a estanqueidade dos recintos. E) O recinto interno deverá ter uma temperatura mais elevada que o recinto externo. 27 Um material isolante de 0,5 cm de espessura é colocado sobre uma das superfícies de uma chapa, enquanto a outra superfície apresenta uma temperatura de 100 C. A espessura e a condutividade térmica da chapa, respectivamente, valem 3 cm e 60 W/m C. Supondo que a temperatura da superfície livre do isolante seja de 25 C e que o fluxo de calor desta situação física seja de 30 kw/m2, a condutividade térmica do isolante, em W/m C, e a temperatura na interface da chapa e o isolante, em C, respectivamente, valem: A) 0,1 e 75. B) 1,5 e 85. C) 1,7 e 85. D) 0,002 e 75. E) 2,5 e 85. 9

10 28 Assinale abaixo uma característica que NÃO é desejável em um fluido refrigerante. A) Calor latente de vaporização elevado B) Pressão de vaporização não muita baixa. C) Volume específico na fase vapor alto. D) Condutibilidade térmica elevada. E) Ser de fácil detenção quando houver vazamento. 29 Assinale a carga térmica abaixo que NÃO é considerada no cálculo da carga térmica total de um ambiente refrigerado: A) Pessoas que, em um ambiente, estão em repouso absoluto (dormindo). B) Insolação em vidros. C) Ambientes adjacentes ao recinto climatizado, que mantêm a temperatura interna em 24 ºC. D) Iluminação fluorescente. E) Infiltrações de ar no recinto condicionado. 30 O superaquecimento presente em circuitos, a compressão mecânica de vapor é fonte importante para o profissional de manutenção encontrar o grau de superaquecimento. Com relação a esse assunto, analise as afirmações abaixo. Em relação a essas assertivas, conclui-se que: A) apenas o item III é correto. B) apenas o item II é correto. C) apenas o item I é correto. D) apenas os itens I e II estão corretos. E) os itens I, II e III estão corretos. QUESTÕES SUBJETIVAS (Mínimo de 20 linhas e Máximo de 30 linhas) 31 Monte um esquema de um sistema de refrigeração por expansão indireta utilizando, inclusive, um reservatório para termo acumulação. Mostre, nesse esquema, o circuito de água (gelada para horário de maior consumo e horário normal), o circuito de água de condensação e o circuito de ar condicionado para o ambiente climatizado. 32 Mostre um sistema de refrigeração completo, dotado de dois resfriadores de ar (operando a temperaturas diferentes), um compressor e um condensador resfriado a ar. Explique o funcionamento do sistema, a função de cada componente e acessórios e suas respectivas localizações no sistema de refrigeração. I É produzido somente no final do evaporador e na tubulação de admissão instalada dentro do espaço refrigerado. II Não pode produzir resfriamento útil, pois é produzido apenas na linha de admissão fora do espaço refrigerado. III Elimina a possibilidade de o vapor de admissão úmido alcançar a entrada do compressor, evitando prejuízos mecânicos. 10

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