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Módulo B - 60609 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - T.20212.B Avaliação On-Line 1 (AOL 1) - Questionário Pergunta 1 Os sistemas termodinâmicos podem ser estudados em função de suas propriedades, em que a escolha do que se pretende analisar ou estudar depende das características do ambiente de estudo, além do conhecimento do comportamento da substância enquanto submetida aos processos térmicos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre sistemas, processos, propriedades, estados e ciclos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A pressão manométrica indica a diferença entre a pressão do sistema e a pressão absoluta da atmosfera fora do dispositivo de medida. II. ( ) Se um sistema está isolado de suas vizinhanças e não ocorrem alterações nas suas propriedades observáveis, então o sistema estava em equilíbrio no momento em que foi isolado. III. ( ) Um volume de controle é um tipo especial de sistema fechado o qual interage diretamente com as vizinhanças por meio das fronteiras. IV. ( ) Volume específico, o volume por unidade de massa, é uma propriedade extensiva, já que volume e massa são propriedades extensivas. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F, V, V, F. b) V, V, F, F. c) V, F, F, V. d) F, V, F, V. e) F, F, V, V. Pergunta 2 Várias escalas empíricas de temperatura têm sido utilizadas nos últimos 70 anos para propiciar a calibração de instrumentos e normalizar as medições de temperatura. A Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é a mais recente dessas e é baseada em um conjunto de pontos fixos facilmente reprodutíveis, que receberam valores numéricos de temperatura definidos, e em certas fórmulas que relacionam as temperaturas às leituras de determinados instrumentos de medição de temperatura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as escalas termodinâmicas de temperatura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. As escalas Kelvin e Rankine são as escalas termodinâmicas absolutas do sistema internacional e inglês, respectivamente. Porque: II. Em termodinâmica, em geral, é necessário que as escalas absolutas sejam independentes das propriedades de qualquer substância. A seguir, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. b) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. d) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. e) As asserções I e II são falsas. Pergunta 3 A temperatura com que uma substância muda de fase tem relação direta com a pressão. A água, por exemplo, pode permanecer líquida mesmo a temperaturas acima de 100°C, desde que submetida a pressões maiores que a pressão atmosférica. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos de aquecimento da água, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A uma determinada pressão, a temperatura na qual uma substância muda de fase é chamada de temperatura de saturação. II. ( ) A quantidade de energia absorvida ou liberada durante um processo de mudança de fase é chamada de calor sensível. III. ( ) O calor latente de fusão é equivalente à quantidade de energia absorvida durante o processo de solidificação. IV. ( ) Uma substância pode entrar em ebulição na mesma temperatura, mesmo a pressões mais altas que a de saturação. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F, V, V, F. b) V, V, F, F. c) F, V, F, V. d) F, F, V, V. e) V, F, V, F. Pergunta 4 Os sistemas termodinâmicos ilustram dispositivos práticos integrantes dos mais diversos componentes mecânicos, variando desde máquinas térmicas simples, como refrigeradores e motores de combustão interna, a unidades complexas de produção de energia, como as grandes usinas nucleares. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as classificações dos sistemas termodinâmicos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características. 1) Sistema termodinâmico aberto. 2) Sistema termodinâmico fechado. 3) Sistema isolado. 4) Superfície de controle. ( ) Região onde não há escoamento de massa, calor ou trabalho. ( ) Através deste dispositivo a massa cruza as fronteiras do sistema. ( ) Também chamado de volume de controle, envolve fluxo de massa. ( ) Caso especial de sistema termodinâmico, não permite troca de energia. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) 2, 1, 3, 4. b) 3, 4, 2, 1. c) 4, 3, 1, 2. d) 2, 4, 1, 3. e) 1, 2, 4, 3. Pergunta 5 Em termodinâmica, o prefixo ISO, normalmente, é utilizado para designar processos em que uma determinada propriedade permanece constante, ou seja, não varia ao longo do tempo. Nos processos quase-estáticos, essas transformações podem ocorrer em função de algumas variáveis de estado. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de processos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir. I. Nos processos isotérmicos, a temperatura permanece constante, porém a pressão e a temperatura variam. II. Nos processos isocóricos, a pressão permanece constante, porém, a temperatura e o volume variam. III. Nos processos isobáricos, o volume permanece constante, porém, a temperatura e a pressão variam. IV. Em qualquer processo termodinâmico, enquanto uma propriedade permanece constante, as demais variam. Está correto apenas o que se afirma em: a) III e IV. b) II e IV. c) II e III. d) I e II. e) I e IV. Pergunta 6 Leia o trecho a seguir: “Três propriedades intensivas mensuráveis particularmente importantes na termodinâmica aplicada à engenharia são o volume específico, a pressão e a temperatura. Em uma perspectiva macroscópica, a descrição da matéria é simplificada quando se considera que ela é uniformemente distribuída ao longo de uma região. A validade dessa idealização, conhecida como hipótese do contínuo, pode ser inferida pelo fato de que, para uma classe extremamente ampla de fenômenos de interesse para a engenharia, o comportamento da matéria obtido por essa descrição encontra-se em conformidade com dados medidos.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 11. Considerando essas informações e o conteúdo estudado a respeito das propriedades intensivas em termodinâmica , analise os termos disponíveis a seguir e os associe-os a suas respectivas características 1) Densidade. 2) Volume específico. 3) Peso específico. 4) Pressão manométrica. ( ) Relação que denota a razão entre a distribuição de matéria em uma substância por unidade de massa. ( ) Relação que especifica as diferenças entre a força por unidade de área no vácuo e na atmosfera ( ) Relação que define a razão entre a massa de uma substância por unidade de volume. ( ) Relação que fornece o produto entre a densidade e a aceleração da gravidade. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) 2, 1, 4, 3. b) 4, 3, 2, 1. c) 3, 4, 1, 2. d) 2, 4, 1, 3. e) 1, 2, 3, 4. Pergunta 7 Leia o trecho a seguir: “Na Décima Conferência de Pesos e Medidas, em 1954, a escala Celsius foi redefinida em função de um único ponto fixo e da escala de temperatura do gás ideal. O ponto fixo é o ponto triplo da água (o estado em que as fases sólida, líquida e vapor coexistem em equilíbrio). A magnitude do grau é definida em função da escala de temperatura do gás ideal.”Fonte: BORGNAKKE, C., SONNTAG, R.Fundamentos da termodinâmica. 8 ed. São Paulo: Blucher, 2013, p. 10. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos das variações de temperatura nos termômetros a gás, analise as afirmativas a seguir. I. A temperatura de um volume de gás varia linearmente com a massa e o volume do gás. II. A pressão de um volume fixo de gás varia exponencialmente com a temperatura do gás. III. A variação linear da temperatura de um volume fixo de gás depende diretamente da pressão. IV. Para qualquer valor de pressão, o zero absoluto é obtido pela extrapolação do gráfico linear P(T). Está correto apenas o que se afirma em: a) II e IV. b) I e II. c) I e IV. d) II e III. e) III e IV. Pergunta 8 Nos cálculos termodinâmicos, é possível que algumas propriedades sejam definidas ou identificadas a partir do conhecimento de suas respectivas unidades. Além da dimensão, as unidades básicas fornecem à determinada grandeza as relações entre suas medidas e as de seus constituintes. Em engenharia, dois sistemas de unidade são normalmente utilizados: o Sistema Internacional de Unidades (SI), que é o padrão mundial legalmente aceito na maioria dos países, e o Sistema Inglês de Engenharia, que especifica muitas das unidades básicas, em alguns países de língua inglesa. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os sistemas de unidades internacional e inglês, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A libra-massa é a unidade básica inglesa para a força. II. ( ) A unidade básica do SI para a massa é o grama. III. ( ) A unidade básica inglesa para o tempo é o segundo. IV. ( ) A unidade básica do SI para o comprimento é o metro. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F, V, F, V. b) F, V, V, F. c) F, F, V, V. d) V, F, F, V. e) V, F, V, F. Pergunta 9 As escalas de temperatura permitem usufruir de uma base comum para as medições de temperatura. Todas as escalas termométricas se baseiam em alguns estados facilmente reprodutíveis, como os pontos de congelamento e de ebulição da água, por exemplo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações entre as escalas termométricas nos sistemas de unidades usuais, analise as afirmativas a seguir. I. ( ) Os valores obtidos da escala de temperatura Kelvin normalmente dependem das propriedades da substância. II. ( ) A escala Rankine pode ser relacionada diretamente à escala Kelvin, pois ambas são escalas termodinâmicas absolutas. III. ( ) A diferença entre temperaturas nas escalas Celsius e Kelvin são exatamente iguais. IV. ( ) Os pontos de fusão do gelo e ebulição da água na escala Fahrenheit correspondem a 0 e 180°C, respectivamente. Está correto apenas o que se afirma em: a) F, F, V, V. b) V, F, V, F. c) V, F, F, V. d) F, V, F, V. e) F, V, V, F. Pergunta 10 Uma substância que apresenta a mesma composição química em toda a sua extensão é chamada de substância pura. Entretanto, uma substância pura não precisa ser constituída de um único elemento ou composto químico. Desde que a mistura seja aproximadamente homogênea, uma substância composta pela combinação de diversos elementos também pode se qualificar como pura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as fases de uma substância, está correto apenas o que se afirma em: a) As ligações intermoleculares são mais fortes nos gases e mais fracas nos sólidos, fazendo com que os gases tenham forma molecular definida. b) Uma mistura de gelo e água líquida forma uma substância quimicamente heterogênea, o que é suficiente para qualificá-la como substância pura. c) Na fase líquida, as ligações moleculares são mais fortes que nos gases e nos sólidos, permitindo ao líquido adquirir a forma do recipiente. d) Uma mistura de duas ou mais fases de uma substância pura ainda é uma substância pura desde que a composição química das fases seja igual. e) Uma mistura de ar líquido e ar gasoso é uma substância pura, já que ambos apresentam composição principal de oxigênio e dióxido de carbono.
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