AOL 2 Fundamentos da Termodinâmica - 2021 B

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Fundamentos da Termodinâmica - T.20212.B 
Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário 
Nota final 
10/10 
1. Pergunta 1 
/1 
A partir das contribuições de Galileu e outros, Newton formulou uma descrição geral dos movimentos dos 
objetos sob a influência de forças aplicadas. As leis do movimento de Newton, que fornecem a base para a 
mecânica clássica, conduzem aos conceitos de trabalho, energia cinética e energia potencial, os quais 
eventualmente levam a um conceito mais amplo de energia. 
Considerando essas informações e observando as leis de conservação da mecânica, em relação ao conceito 
de energia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O trabalho realizado por uma força é uma grandeza escalar que mede a variação de uma dada quantidade 
de energia. 
Porque: 
II. Transferência de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia em um sistema 
fechado. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
4. 
As asserções I e II são falsas. 
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
2. Pergunta 2 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“Métodos baseados em experimentos estão disponíveis para avaliar a transferência de energia sob a forma 
de calor. Esses métodos identificam dois mecanismos básicos de transferência: condução e radiação térmica. 
Além disso, relações empíricas estão disponíveis para avaliar a transferência de energia que envolve um 
modo combinado chamado convecção.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para 
engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 45. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de transferência de calor em 
sistemas fechados, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
se um sistema fechado passa por um processo no qual a variação de energia total é positiva, 
então a transferência de calor deve ser positiva. 
2. 
o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser 
considerado como transferência de calor por radiação. 
3. 
se um sistema fechado passa por um processo no qual o trabalho é positivo e a transferência 
de calor é negativa, então a energia total aumenta. 
4. 
o resfriamento de componentes de computador por uma ventoinha que circula ar no sistema 
pode ser considerado como transferência de calor por condução. 
5. 
se um sistema fechado passa por um processo no qual o trabalho é negativo e a transferência 
de calor é positiva, então a energia total aumenta. 
Resposta correta 
3. Pergunta 3 
/1 
Em uma análise termodinâmica, normalmente é útil considerar as diversas formas de energia que 
constituem a energia total de um sistema em dois grupos: macroscópico e microscópico. A energia 
macroscópica de um sistema está relacionada ao movimento e à influência de alguns efeitos externos como 
gravidade, magnetismo, eletricidade e tensão superficial. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as diferentes formas de energia de um 
sistema termodinâmico, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características: 
1) Forma macroscópica de energia. 
2) Forma microscópica de energia. 
3) Energia total. 
4) Energia térmica. 
( ) Depende de algum referencial externo. 
( ) Também chamada de calor, é a forma energética de menor qualidade. 
( ) É relacionada à estrutura molecular de um sistema. 
( ) Soma de todos os tipos de energia de um sistema. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
2. 
3, 4, 2, 1. 
3. 
2, 1, 4, 3. 
4. 
4, 3, 1, 2. 
5. 
1, 2, 4, 3. 
4. Pergunta 4 
/1 
 Eficiência é um dos termos mais utilizados na termodinâmica, e indica o grau de sucesso com o qual um 
processo de transferência ou conversão de energia é realizado. Em geral, a eficiência de sistemas de 
aquecimento de prédios residenciais e comerciais é expressa com base na eficiência da utilização anual de 
combustível, que leva em conta a eficiência da combustão, bem como perdas de calor para áreas não 
aquecidas, perdas de partida e parada dos sistemas. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica e energética, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A eficiência mecânica de um dispositivo ou processo é definida como a razão entre a energia mecânica 
de saída e a energia mecânica de entrada. 
 
II. ( ) A eficiência da bomba é definida como a razão entre o aumento de energia mecânica do fluido e a saída 
de energia pelo trabalho de bombeamento. 
 
III. ( ) Uma eficiência de conversão menor que 100% indica que parte da energia mecânica foi convertida em 
energia térmica. 
 
IV. ( ) O limite inferior de 20% corresponde à conversão de toda a energia elétrica ou mecânica fornecida em 
energia térmica. 
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
2. 
V, V, F, F. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
F, F, V, V. 
5. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
5. Pergunta 5 
/1 
 Nas análises de volumes de controle, o balanço de energia da primeira lei é incrementado ao se considerar 
também o princípio de conservação de massa. Assim, o balanço da taxa de massa em volumes de controle é a 
formulação do princípio de conservação de massa normalmente empregada em engenharia e estabelece as 
relações entre o fluxo de massa na entrada e na saída do sistema. 
 Considerando essas informações e tudo o que se estudou sobre o princípio da conservação de massa em um 
volume de controle, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A vazão mássica corresponde à taxa temporal de fluxo de massa através das fronteiras de um volume 
de controle. 
II. ( ) A vazão volumétrica é obtida pelo produto entre a área da seção transversal do cilindro no escoamento 
unidimensional e o volume do fluido. 
III. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a quantidade de matéria no interior do volume de 
controle varia continuamente. 
IV. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a situação da massa em seu interior e em sua 
fronteira tende a se alterar com o tempo. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
2. 
F, F, V, V. 
3. 
V, F, F, V. 
4. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, F, V. 
6. Pergunta 6 
/1 
 O trabalho, assim como o calor, é uma interação de energia entre um sistema e sua vizinhança. Assim, se a 
energia que cruza a fronteira de um sistema fechado não é calor, ela deve ser trabalho. O calor é fácil de 
reconhecer: sua força motriz é uma diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança. Sendo assim, 
podemos simplesmente dizer que o trabalho é uma interação de energia que não é causada por uma 
diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança. 
Considerando essas informações e as principais características das formas de transferência de energia por 
calor ou trabalho em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir: 
 I. Para um sistema em estado permanente, o valor de nenhuma propriedade varia com o tempo. 
II. Se a temperatura de um sistema aumenta, ele deve ter sido submetido à transferência de calor. 
III. A energia total de um sistema fechado pode variar como resultado da transferência de energia e do fluxo 
de massa na fronteira. 
IV. Se uma mola for comprimida adiabaticamente, então necessariamente sua energia interna irá aumentar. 
 Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1.II e IV. 
2. 
II e III. 
3. 
III e IV. 
4. 
I e II. 
5. 
I e IV. 
Resposta correta 
7. Pergunta 7 
/1 
Uma certa interação é classificada como trabalho se satisfizer o seguinte critério, que pode ser considerado 
como a definição termodinâmica de trabalho: “um sistema realiza trabalho sobre suas vizinhanças se o único 
efeito sobre tudo aquilo externo ao sistema puder ser o levantamento de um peso”. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de trabalho termodinâmico, analise 
os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 
1) Trabalho positivo. 
2) Trabalho negativo. 
3) Trabalho nulo. 
4) Potência. 
( ) Realizado sobre o sistema pelas vizinhanças. 
( ) Alcançado quando não há variação no sistema. 
( ) Realizado pelo sistema sobre as vizinhanças. 
( ) Taxa de tempo na qual a transferência de energia ocorre. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
4, 1, 3, 2. 
2. 
2, 3, 1, 4. 
Resposta correta 
3. 
1, 2, 4, 3. 
4. 
3, 2, 1, 4. 
5. 
2, 4, 3, 1. 
8. Pergunta 8 
/1 
A energia pode ser interagir com um sistema sob três formas: calor, trabalho e fluxo de massa. As interações 
de energia são identificadas quando atravessam a fronteira de um sistema e representam a energia ganha ou 
perdida por um sistema durante um processo. As duas únicas formas de interações de energia associadas a 
uma massa fixa ou aos sistemas fechados são a transferência de calor e a realização de trabalho. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de interações de energia, analise os 
termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 
1) Variação da energia interna. 
2) Transferência de calor. 
3) Realização de trabalho. 
4) Fluxo de massa. 
( ) Nos sistemas estacionários esta interação é igual à variação da energia total do sistema, constituída pelas 
energias potencial e cinética. 
 
( ) Uma interação de energia que não é causada por uma diferença de temperatura entre um sistema e sua 
vizinhança. 
 
( ) É um mecanismo adicional de transferência de energia associado ao escoamento de um fluido através do 
sistema. 
 
( ) Esta interação modifica a energia das moléculas e aumenta ou diminui a energia interna do sistema. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
1, 4, 3, 2. 
2. 
4, 2, 1, 3. 
3. 
4, 2, 3, 1. 
4. 
1, 3, 4, 2. 
Resposta correta 
5. 
2, 4, 3, 1. 
9. Pergunta 9 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“Os processos são algumas vezes modelados como um tipo idealizado chamado de processo em quase 
equilíbrio (ou quase estático). Um processo em quase equilíbrio é aquele em que o afastamento do equilíbrio 
termodinâmico é, no máximo, infinitesimal. Todos os estados por onde o sistema passa, em um processo de 
quase equilíbrio, podem ser considerados estados de equilíbrio. Como os efeitos de não equilíbrio estão 
inevitavelmente presentes durante os processos reais, os sistemas de interesse para a engenharia podem, na 
melhor das hipóteses, se aproximar de um processo em quase equilíbrio, mas nunca realizá-lo.” 
Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 
38. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o trabalho em processos termodinâmicos 
quase estáticos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 
1) Trabalho elétrico. 
2) Trabalho de eixo. 
3) Trabalho de polarização elétrica. 
4) Trabalho contra uma mola. 
( ) Forma mecânica de transmissão de energia, capaz de produzir rotações em um motor de automóvel. 
( ) Forma mecânica de trabalho, capaz de alongar um corpo elástico sob aplicação de uma força. 
( ) Forma não mecânica de transmissão de energia, em que a densidade de carga depende das forças 
eletromotrizes. 
( ) Forma não mecânica de trabalho, no qual a força generalizada é a intensidade do campo elétrico. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
2, 1, 4, 3. 
2. 
3, 4, 1, 2. 
3. 
1, 2, 3, 4. 
4. 
4, 3, 2, 1. 
5. 
2, 4, 1, 3. 
Resposta correta 
10. Pergunta 10 
/1 
Os sistemas fechados também podem interagir com suas vizinhanças por meio de um processo de 
transferência de energia através de calor. Assim, por exemplo, quando um gás em um recipiente rígido 
interage com uma placa quente, a energia do gás aumenta, mesmo que nenhum trabalho seja realizado. 
Considerando as informações sobre as características de transferência de calor e trabalho, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A transferência de calor é considerada positiva quando é direcionada para o sistema. 
II. ( ) A convenção de sinais para a transferência de calor é a mesma da adotada para o trabalho. 
III. ( ) A transferência de calor é considerada negativa quando parte do sistema. 
IV. ( ) A quantidade de calor transferida é uma propriedade do sistema e depende dos estados inicial e final. 
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
F, V, V, F. 
3. 
V, F, F, V. 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
V, F, V, F. 
Resposta correta