Prova Engenharia Mecânica ENADE 2017 com Gabarito
Prova Engenharia Mecânica ENADE 2017 com Gabarito
OBS: as questões de 01 a 08 são de Formação Geral, portanto, cobradas em todas as provas. Para conferir elas, basta acessar essa página.
CONHECIMENTO ESPECÍFICO
QUESTÃO 19
ENADE 2017: Um ciclo termodinâmico de potência a vapor, também conhecido como ciclo Rankine, é amplamente utilizado em termoelétricas e em usinas nucleares, e deve sempre ser bem modelado, de forma a garantir desenvolvimento sustentável para a sociedade. De maneira a aumentar a eficiência do sistema, uma variante deste ciclo utiliza um regenerador aberto, de forma a reduzir o consumo de combustível no gerador de vapor.
A figura a seguir mostra um esquema de funcionamento deste ciclo, com o gráfico T x s (temperatura versus entropia) correspondente.
MORAN, M. ). SHAPIRO, H. N. Princípios de
Termodinâmica para Engenharia.
Rio de Janeiro: LTC, 2013 (adaptado).
A equação da conservação da energia é dada por
em que 
é a taxa temporal de energia do volume de controle; Q é a taxa de transferência de calor para dentro do volume de controle; W é a potência gerada pelo volume de controle; m é o fluxo de massa; h é a entalpia; w é a velocidade média; g a aceleração da gravidade padrão e z é a cota de altura a partir de uma referência.
em que é a taxa temporal de energia do volume de controle; Q é a taxa de transferência de calor para dentro do volume de controle; W é a potência gerada pelo volume de controle; m é o fluxo de massa; h é a entalpia; w é a velocidade média; g a aceleração da gravidade padrão e z é a cota de altura a partir de uma referência.Considerando-se a turbina, as bombas e o regenerador aberto adiabáticos, e desprezando quaisquer variações de energia cinética e potencial, a potência líquida gerada pelo ciclo, se ele opera em regime permanente, é representada por
QUESTÃO 20
ENADE 2017: O uso da automação discreta no desenvolvimento de atividades de produção, cada vez mais, tem-se mostrado um caminho ótimo para aumentar os níveis de produtividade industrial e a qualidade dos produtos. A automação discreta pode ser realizada com a aplicação de diversos elementos de apoio, em sensores, controladores e atuadores.
Em atuadores, é possível aplicar elementos hidráulicos, pneumáticos e elétricos, cujas vantagens e desvantagens, aliadas às necessidades do processo produtivo, permitem selecionar o tipo mais adequado para cada projeto. Assim, os sistemas pneumáticos são largamente aplicados em situações de necessidade de velocidade e força reduzidas.
Em um projeto de aplicação de sistemas pneumáticos, devem ser combinados atuadores pneumáticos e válvulas de diversos tipos, visando-se a sequência de eventos a ser desenvolvida no processo, como ilustra a figura a seguir.
A partir das informações apresentadas, conclui-se que a figura representa um circuito pneumático de
A) comando a cilindro dupla ação.
B) avanço bimanual e retorno simples.
C) comando indireto de cilindro simples ação.
D) comando de cilindro simples ação com válvula de seleção tipo OU.
E) comando de avanço e retorno indireto de cilindro de simples ação.
QUESTÃO 21
ENADE 2017: Um aparelho de ar condicionado, instalado em um domicílio, remove calor em regime permanente à taxa de 1 080 kJ/min, e o motor elétrico consome 6 kW, conforme apresentado na figura.
CENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 5. ed.
São Paulo: MeGraw-Hil, 2006 (adaptado).
No quadro a seguir são mostradas as classes dos aparelhos de ar condicionado em função da sua eficiência energética.
Com base nesses dados, conclui-se que o aparelho de ar condicionado apresentado na figura, dada Sua eficiência energética, pertence à
A) classe A.
B) classe B.
C) classe C.
D) classe D.
E) classe E.
QUESTÃO 22
ENADE 2017: O gráfico a seguir representa curvas do sistema de bombeamento, em que H é a altura manométrica total, dada em m de coluna d'água, e Q é a vazão volumétrica, dada em L/s.
Para atender a essa instalação, pode-se utilizar só uma bomba ou duas iguais, associadas em paralelo ou em série.
Com base nas informações apresentadas no texto e na análise do gráfico, verifica-se que a curva
A) “Aº representa uma associação em paralelo, e o ponto de operação indica vazão de 145 L/s e altura manométrica de 70 m, aproximadamente.
B) “B” representa uma associação em série, e o ponto de operação indica vazão de 111 L/s e altura manométrica de 56 m, aproximadamente.
C) “B” representa uma associação em paralelo, e o ponto de operação indica vazão de 111 L/s e altura manométrica de 56 m, aproximadamente.
D) da bomba, sem estar associada, fornece ao sistema vazão de 160 L/s para altura manométrica de 58 m, aproximadamente.
E) “n” representa uma associação em série, e o ponto de operação indica vazão de 92 L/s e altura manométrica de 50 m, aproximadamente.
QUESTÃO 23
ENADE 2017: Durante o processo de projeto de um produto industrial, a escolha do tipo de material para um componente é geralmente realizada na fase de projeto preliminar. Nessa escolha, são considerados requisitos de projeto que implicam a realização da função do componente.
Na figura a seguir, estão representados dois principais requisitos de projeto utilizados na escolha de material para a fabricação de um componente: a densidade do material, dada em kg/m³; e o módulo de Young, ou módulo de elasticidade, dado em GPa.
Para o projeto em pauta, os valores a serem adotados para essas variáveis estão, respectivamente, entre 500 e 1000 kg/m³ de densidade e 2 GPa de módulo de elasticidade.
ASHEY, M. F. Seleção de materiais no projeto mecânico. 4 ed.
Rio de Janeiro: Elsevier, 2012 (adaptado).
Considerando que o componente deverá possuir boa resistência à corrosão e realizar sua função exposto a um ambiente em que a umidade relativa estará constantemente próxima de 100%, conclui-se, com base na figura apresentada, que o material mais adequado à realização da função do componente encontra-se no campo
A) dos polímeros, cuja resistência à umidade e ao desgaste corrosivo é bem superior à das madeiras.
B) das madeiras, que apresentam resistência à umidade igual à dos polímeros, mas seu custo é menos oneroso.
C) das madeiras, que apesar de serem menos resistentes à umidade que os polímeros, os superam na resistência à corrosão.
D) dos polímeros, que apesar de apresentarem menos resistência ao desgaste corrosivo que as madeiras, são mais resistentes à umidade.
E) das madeiras, porque existem madeiras suficientemente resistentes ao desgaste corrosivo, como requer a realização da função do componente.
QUESTÃO 24
ENADE 2017: Considere uma situação em que, em um projeto industrial, seja necessária a especificação do tratamento térmico para a fabricação de duas peças, A e B, com as seguintes características:
* peça A:resistência ao desgaste e fabricada em aço com alto teor de carbono;
* peça B: elevada ductildade e boa usinabilidade, fabricada através do processo de laminação a frio.
Acerca da situação descrita, avalie as afirmações a seguir, quanto à eficácia no alívio de tensões internas.
I. É necessário, após a fabricação da peça B, processo de têmpera.
II. É necessário, após a fabricação da peça A, processo de têmpera e, em seguida, processo de revenimento.
III. É necessário, após a fabricação da peça B, processo de têmpera e, em seguida, processo de revenimento.
IV. É necessário, após a fabricação da peça B, processo de recozimento.
V. É necessário, após a fabricação da peça A, processo de recozimento.
É correto apenas o que se afirma em
A) I e II.
B) I e III.
C) II e IV.
D) III e V.
E) IV e V.
QUESTÃO 25
ENADE 2017: Os micrômetros possuem um sistema de parafuso e porca em que, a cada volta do tambor, ocorre um deslocamento de comprimento equivalente ao passo do parafuso. Possuem também uma escala auxiliar móvel (nônio ou vernier), que ajuda a dividir a escala principal fixa.
A figura a seguir representa as escalas de um micrômetro com passo da rosca de 0,5 mm e tambor com 50 divisões. As indicações em A, B, C e D devem ser consideradas para leitura.
A partir das informações apresentadas, avalie as afirmações a seguir.
I. A leitura final é de 20,618 mm.
II. A resolução do nônio é de 0,001 mm.
III. A existência do nônio exclui a utilização da escala centesimal do tambor.
É correto o que se afirma em
A) I, apenas.
B) III, apenas.
C) I e II, apenas.
D) II e III, apenas.
E) I, II e III.
QUESTÃO 26
ENADE 2017: Uma empresa de saneamento básico, visando à redução do consumo energético, instalou, em suas estações de tratamento de água, bombas de alta eficiência. As novas bombas possuem dispositivos para monitoramento e controle contínuos.
Entre os parâmetros monitorados nas bombas de alta eficiência, incluem-se temperatura dos rolamentos do motor e da bomba, rotação do motor e vazão da bomba.
Para a captação dos dados relacionados a esses parâmetros, são utilizados, respectivamente, os seguintes instrumentos de medição:
A) voltímetro, encoder e rotâmetro.
B) termopar, tacômetro e rotâmetro.
C) tacômetro, rotâmetro e pirômetro.
D) termopar, pirômetro e tubo de Venturi.
E) voltímetro, amperímetro e tubo de Venturi.
QUESTÃO 27
ENADE 2017: Na figura a seguir, está representado um parafuso com diâmetro de 20 mm, fabricado em aço carbono solicitado por carga F de 12 kN.
Com base nesses dados, conclui-se que a tensão de cisalhamento (em MPa) no parafuso corresponde a
A) 15/π.
B) 20/π.
C) 24/π.
D) 30/π.
E) 40/π.
QUESTÃO 28
ENADE 2017: A figura a seguir representa um trem de engrenagens, em que cada uma delas está identificada por um número de 1 a 6.
Considerando que a engrenagem 1 seja a motora do trem e seus números de dentes sejam, respectivamente, z1 = 21, z2 = 63, z3 = 21, z4= 84, z5= 21 e z6 = 63, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Desprezando-se as perdas, o torque na engrenagem 6 é 36 vezes maior que o torque na engrenagem 1.
PORQUE
I. Em um trem de engrenagens, o torque e a velocidade angular aumentam proporcionalmente à relação de transmissão.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
A) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
B) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
C) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
D) A asserção I é uma proposição falsa, e a I é uma proposição verdadeira.
E) As asserções I e II são proposições falsas.
QUESTÃO 29
ENADE 2017: Em grandes construções, principalmente em regiões com abalos sísmicos, há necessidade de uma avaliação criteriosa dos projetos de edifícios, em razão das frequências de excitação. A realização da avaliação busca evitar possíveis ressonâncias que provoquem elevadas amplitudes de vibrações e que podem levar as estruturas ao colapso.
Os absorvedores dinâmicos de vibrações são muito úteis para minimizar esses efeitos, pois eliminam as vibrações do sistema principal e as transferem para um sistema secundário, composto de massa m2, e rigidez k2. A laje do piso, mostrada na figura a seguir, possui massa m, duas colunas, cada uma delas com rigidez k, e é excitada por força harmônica f(t), com amplitude de 16 N e frequência de excitação de 400 rpm. Um absorvedor dinâmico de vibrações, acoplado na direção de x(t), possui amplitude limitada em 10 mm.
Considerando o sistema da laje com um grau de liberdade e n = 3, conclui-se que os valores do coeficiente de rigidez k, e massa m, utilizados no absorvedor dinâmico de vibrações devem ser, respectivamente,
A) 1600 N/m e 1kg.
B) 2000 N/m e 1kg.
C) 16000 N/m e 5kg.
D) 32000 N/m e 20 kg.
E) 4000 N/m, independente da massa do absorvedor.
QUESTÃO 30
Analise o diagrama a seguir.
ENADE 2017: Considerando o diagrama de esforço cortante da viga apresentado, é possível afirmar que o diagrama de momento fletor
A) é igual a zero nos pontos A, Ce D.
B) é uma função descontínua no trecho BC.
C) possui valor máximo no ponto B sob a carga de 12,5kN.
D) possui a mesma direção e o mesmo sentido nos trechos AB e CD.
E) possui, no ponto C, valor igual à soma das áreas do trecho AB e BC, correspondente a -10 kN.m.
QUESTÃO 31
ENADE 2017: A figura a seguir representa o círculo de Mohr para o estado plano de tensões, com tensões normais 
tensão de cisalhamento Txy, plano principal 
, e tensões normais máxima e mínima, respectivamente, 
(tensões principais).
tensão de cisalhamento Txy, plano principal , e tensões normais máxima e mínima, respectivamente, (tensões principais).
Com base nesses dados, avalie as afirmações a seguir.
I. Para um elemento com cisalhamento puro, as tensões principais no estado plano de tensões são ±Txy.
II. Para um elemento com cisalhamento puro, a tensão de cisalhamento máxima no estado plano de tensões é 2Txy.
III. Para um elemento somente com tensão normal de tração 
(com 
e Txy, = 0), as tensões principais no estado plano de tensões são ±.
(com 
e Txy, = 0), as tensões principais no estado plano de tensões são ±.IV. Para um elemento somente com tensão normal de tração (com e Txy = 0), a tensão de cisalhamento máxima é /2.
(com e Txy = 0), a tensão de cisalhamento máxima é /2.É correto apenas o que se afirma em
A) I e III.
B) I e IV.
C) II e III.
D) I, II e IV.
E) II, III e IV.
QUESTÃO 32
ENADE 2017: O tratamento termoquímico de cementação é muito utilizado em aços para elementos de máquinas. Como resultado final, obtém-se um material com elevadas resistências ao desgaste e à fadiga e elevada tenacidade. Esse processo deve ser realizado com a fase austenita presente no aço e depende do processo de difusão do carbono para a superfície do aço.
Na cementação de um fuso de aço baixo carbono para que sua dureza superfícial seja elevada de acordo com a necessidade de sua aplicação, deve-se aquecer o material
A) acima da temperatura de austenitização, manter no meio inerte e temperar o material, formando perlita na superfície e, no núcleo, perlita e ferrita.
B) abaixo da temperatura de austenitização, manter no meio inerte e normalizar o material, formando perlita na superfície e, no núcleo, perlita e ferrita.
C) acima da temperatura de austenitização, manter no meio carbonetante e recozer o material, formando perlita na superfície e, no núcleo, perlita e ferrita.
D) abaixo da temperatura de austenitização, manter no meio carbonetante e normalizar o material, formando perlita na superfície e, no núcleo, perlita e ferrita.
E) acima da temperatura de austenitização, manter no meio carbonetante e temperar o material, formando martensita na superfície e, no núcleo, perlita e ferrita.
ENADE 2017 - QUESTÃO 33 - ANULADA
QUESTÃO 34
ENADE 2017: Equipamento de proteção individual (EPI) é todo dispositivo ou produto de uso individual que se destina a proteger o trabalhador de possíveis riscos que ameaçam sua saúde e segurança no trabalho.
Disponível em: <http://www.blog inbep.com.br>.
Acesso em: 28 jul. 2017 (adaptado).
Com relação aos equipamentos de proteção individual (EPI), avalie as afirmações a seguir.
I. OEPI não previne a ocorrência de acidentes de trabalho, apenas evita ou atenua a gravidade das lesões.
II. O EPI só poderá ser posto à venda com a indicação do certificado de aprovação, expedido pelo Ministério do Trabalho e Emprego.
III. O certificado de aprovação do EPI indica que ele foi submetido a testes laboratoriais que comprovaram a satisfação de requisitos e de características para as quais se destina.
IV. É dever dos empregados adquirir EPI com certificado de aprovação, assim como guardar e conservar os equipamentos.
É correto apenas o que se afirma em
A) I e III.
B) I e IV.
C) II e IV.
D) I, II e III.
E) II, III e IV.
QUESTÃO 35
ENADE 2017: Considere um projeto em que um coletor solar receba radiação solar à taxa de 0,25 kW/m² e forneça energia para uma unidade de armazenamento de calor, cuja temperatura permaneça constante em 327ºC.
O ciclo de potência receberá energia por transferência de calor dessa unidade de armazenamento e irá gerar eletricidade à taxa de 500 kW, rejeitando energia por transferência de calor para as vizinhanças a 27ºC.
Sabe-se que a eficiência real de um ciclo termodinâmico de potência é dada por
em que n é a eficiência real de um ciclo termodinâmico; W é a potência desenvolvida pela máquina térmica, em kW, QH é o calor fornecido para a máquina térmica, em kW, e que a máxima eficiência teórica de um ciclo é dada pela eficiência de Carnot
em que nmax é a eficiência de Carnot, TC é a temperatura da fonte fria, em K e TH é a temperatura da fonte quente, em K.
Para operar em regime permanente e atender o ciclo termodinâmico de potência, o referido coletor de energia deverá ter área mínima teórica, em m², igual a
A) 1 000.
B) 2 000.
C) 2 180.
D) 4 000.
E) 4 360.
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