55404 5 - Hbd40 - Fundamentos da Termodinâmica - 20212 AB AOL 3

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55404 . 5 - Hbd40 - Fundamentos da Termodinâmica - 20212.AB 
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Alan Henrique Miranda 
Nota final 
Enviado: 20/10/21 11:38 (BRT) 
Concluído 
Conteúdo do exercício 
Conteúdo do exercício 
1. Pergunta 1 
O uso da segunda lei da termodinâmica não se limita à identificação da direção dos processos. A 
segunda lei também afirma que a energia tem qualidade, bem como quantidade. A preservação da 
qualidade da energia é uma grande preocupação dos engenheiros, e a segunda lei oferece os meios 
necessários para determinar a qualidade, bem como o nível de degradação da energia durante um 
processo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações entre a entropia e a 
segunda lei da termodinâmica aplicada a sistemas fechados, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A variação de entropia em um sistema fechado é a mesma para qualquer processo entre dois 
estados especificados. 
II. ( ) Um processo em um sistema fechado que não obedece à segunda lei da termodinâmica 
necessariamente viola a primeira lei da termodinâmica. 
III. ( ) Um sistema fechado pode sofrer uma diminuição de entropia somente se houver 
transferência de calor do sistema para as vizinhanças durante o processo. 
IV. ( ) A segunda lei da termodinâmica estabelece que a variação de entropia em um sistema 
fechado deve ser maior que ou igual a zero. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. Incorreta: 
F, V, V, F. 
3. 
V, V, F, V. 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
F, V, F, V. 
2. Pergunta 2 
A segunda lei da termodinâmica permite que determinadas características de um sistema sejam 
definidas a partir dos critérios de espontaneidade de seus processos. Assim, a segunda lei 
configura um dispositivo auxiliar à primeira lei no desenvolvimento de trabalho, e vem sendo 
utilizada nas mais diversas áreas do conhecimento científico. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos da segunda lei da 
termodinâmica, pode-se afirmar que: 
1. 
a segunda lei permite uma avaliação qualitativa dos fatores de pior nível de 
desempenho teórico. 
2. 
a segunda lei da termodinâmica permite que sejam previstos o sentido dos 
processos termodinâmicos. 
Resposta correta 
3. 
o desempenho real de ciclos, motores e outros dispositivos pode ser determinado 
pela segunda lei. 
4. 
aplicando a segunda lei a processos é possível estabelecer condições de 
desequilíbrio em um sistema. 
5. 
aplicando a segunda lei é possível construir uma escala de temperatura 
dependente das propriedades da substância. 
3. Pergunta 3 
Leia o texto abaixo: 
“Um sistema fechado não envolve fluxo de massa através de suas fronteiras, e a variação de sua 
entropia é simplesmente a diferença entre as entropias inicial e final do sistema. A variação da 
entropia de um sistema fechado deve-se à transferência de entropia que acompanha a 
transferência de calor e à geração de entropia dentro da fronteira do sistema.”Fonte: ÇENGEL, Y. 
A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. p. 378. 
Com base nessas informações e nos conceitos apresentados de geração de entropia em sistemas 
fechados, pode-se afirmar que: 
1. 
irreversibilidades como atrito, reações químicas, compressão ou expansão em não 
equilíbrio sempre fazem diminuir a entropia de um sistema. 
2. Incorreta: 
a variação da energia de um sistema é igual à transferência de energia e de entropia 
para qualquer processo, seja reversível ou irreversível. 
3. 
a transferência de entropia devida ao calor será maior que zero para os processos 
ocorrendo em sistemas adiabáticos. 
4. 
a transferência de entropia com a massa é igual a zero para os sistemas que 
envolvem fluxo de massa através de suas fronteiras. 
5. 
para um processo reversível, a geração de entropia é zero e a variação da entropia 
de um sistema é igual à transferência de entropia. 
Resposta correta 
4. Pergunta 4 
Leia o texto abaixo: 
“A propriedade entropia é uma medida da desordem molecular ou aleatoriedade de um sistema, 
e a segunda lei da termodinâmica estabelece que a entropia pode ser criada, mas não pode ser 
destruída. Portanto a variação da entropia de um sistema durante um processo é maior do que a 
transferência líquida de entropia em uma quantidade igual à da entropia gerada dentro do 
sistema durante o processo.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: 
AMGH, 2013. p. 375. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado em relação às principais características 
sobre o balanço de entropia em sistemas fechados, analise as afirmativas a seguir. 
I. O princípio de aumento de entropia estabelece que os únicos processos possíveis em um sistema 
isolado são aqueles nos quais a entropia aumenta. 
II. A energia de um sistema isolado deve permanecer constante, porém a entropia pode apenas 
diminuir. 
III. Para sistemas fechados submetidos a processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto 
a produção de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos. 
IV. A variação de entropia de um sistema fechado durante um processo pode ser maior, igual a ou 
menor que zero. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. 
I e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e IV. 
3. 
I e II. 
4. 
II e III. 
5. Incorreta: 
III e IV. 
5. Pergunta 5 
Normalmente usamos algumas ideias ou experimentos mentais simples para reforçar o 
significado geral do conceito de entropia. A noção experimental ou intuitiva de entropia é usada 
algumas vezes em outros campos além da termodinâmica, como na teoria da informação, 
estatística, biologia e até mesmo em algumas modelagens sociais e econômicas. 
Com base no texto e considerando o que se sabe a respeito das relações de entropia em sistemas 
fechados e suas interpretações, pode-se afirmar que: 
1. 
segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, a soma das 
variações das entropias do sistema e vizinhança será igual a zero. 
2. 
a entropia em um sistema isolado tende a diminuir à medida que o estado de 
equilíbrio é alcançado, até atingir o seu valor mínimo. 
3. 
segundo o balanço de entropia para sistemas fechados, não é necessário que a 
variação de entropia seja positiva para o sistema e a vizinhança. 
Resposta correta 
4. 
em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de aumento no 
ordenamento microscópico enquanto o sistema tende ao equilíbrio. 
5. 
os únicos processos que um sistema isolado pode percorrer são aqueles que 
tendem a diminuir a desordem do sistema. 
6. Pergunta 6 
Leia o texto abaixo: 
“O objetivo em várias aplicações do balanço de entropia é avaliar o termo de geração de entropia. 
Entretanto, o valor da geração de entropia para um dado processo de um sistema geralmente não 
tem, por si mesmo, maior significado. O significado é normalmente obtido através de comparação. 
Por exemplo, a geração de entropia no interior de um dado componente pode ser comparada a 
valores de geração de entropia em outros componentes, incluídos no sistema global formado por 
esses componentes.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 
ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. p. 244. 
Considerando essas informações e os conceitos de geração e transferência de entropia, pode-se 
afirmar que: 
1. 
as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois 
relacionam propriedades importantes de substâncias puras. 
Resposta correta 
2. 
a entropia é produzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos 
processos irreversíveis em sistemas fechados. 
3. Incorreta: 
para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, 
tanto a produção de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos. 
4. 
em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível 
tambémpode levar a um aumento da entropia. 
5. 
a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo 
que é percorrido entre esses estados. 
7. Pergunta 7 
Os diagramas de propriedades conferem uma poderosa ferramenta para a determinação dos 
valores das propriedades de uma substância em um sistema. Quando o valor da propriedade não 
pode ser obtido diretamente dos valores de referência tabelados, recorre-se ao cálculo do título, 
que é a relação entre as quantidades de vapor em relação ao líquido presentes em uma 
determinada região do diagrama. 
Considerando essas informações e em relação às propriedades definidas através dos diagramas 
de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Ao estudar os aspectos da segunda lei da termodinâmica relacionados a processos, a entropia é 
normalmente usada como uma coordenada em diagramas como T"-" s. 
Porque: 
II. Em um diagrama termodinâmico que relacione a entropia, as linhas de líquido saturado e vapor 
saturado correspondem aos limites entre as fases sólida e líquida. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. Incorreta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
5. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
8. Pergunta 8 
Assim como massa e energia, a entropia é uma propriedade extensiva, e pode também ser 
transferida para o interior ou o exterior do volume de controle por escoamentos de matéria. Os 
balanços de entropia para volumes de controle diferem dos balanços de entropia para sistemas 
fechados, pois envolvem um mecanismo adicional de troca de entropia: o fluxo de massa através 
das fronteiras. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os balanços de entropia em um 
volume de controle, analise as afirmativas a seguir. 
I. No balanço da taxa de entropia em um volume de controle, o termo da taxa temporal de geração 
de entropia é devido às irreversibilidades nas vizinhanças do volume de controle. 
II. A taxa de variação de entropia em um volume de controle durante um processo é igual à soma 
das taxas de transferência de entropia com a taxa de geração de entropia dentro do volume de 
controle. 
III. As taxas de transferência de entropia para o interior ou o exterior do volume de controle tem 
sentido contrário ao fluxo de massa. 
IV. A maioria dos volumes de controle encontrados na prática (como turbinas, compressores, 
trocadores de calor e dutos) opera em regime permanente, não sofrendo variação de entropia. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. 
II e IV. 
Resposta correta 
2. 
III e IV. 
3. 
I e II. 
4. 
I e III. 
5. 
II e III. 
9. Pergunta 9 
Uma limitação significativa no desempenho de sistemas percorrendo ciclos de potência pode ser 
mostrada utilizando-se o enunciado de Kelvin-Planck da segunda lei. Para um sistema que executa 
um ciclo enquanto se comunica termicamente com dois reservatórios térmicos, um quente e um 
frio, e desenvolve um trabalho líquido de saída, a eficiência térmica é dada pela razão entre o 
trabalho desenvolvido e a quantidade de energia recebida pelo sistema do reservatório por 
transferência de calor. 
Considerando essas informações e em relação ao conceito de eficiência térmica nos ciclos de 
potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Para qualquer sistema executando um ciclo de potência enquanto opera entre dois 
reservatórios, somente uma parcela da quantidade de energia recebida pelo sistema do 
reservatório quente por transferência de calor pode ser obtida como trabalho. 
Porque: 
II. A eficiência térmica em qualquer ciclo de potência tem que ser menor do que 100%, quaisquer 
que sejam os detalhes da operação. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
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 proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
Resposta correta 
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
10. Pergunta 10 
À medida que um sistema fechado é submetido a um processo internamente reversível sua 
entropia pode aumentar, diminuir ou permanecer constante. Algumas consequências para cada 
valor de entropia dependem do tipo de processo e das características do sistema, que pode ser 
representado quantitativamente por meio de alguns diagramas de propriedades. 
Considerando essas informações e com base nos conceitos de processos internamente 
reversíveis, pode-se afirmar que: 
1. 
um processo é chamado de isentrópico se este for internamente irreversível e 
adiabático, de forma que a entropia do sistema permaneça constante. 
2. 
quando um sistema fechado submetido a um processo internamente reversível 
recebe energia sob a forma de calor, o sistema experimenta um aumento de 
entropia. 
Resposta correta 
3. 
a transferência de energia por calor para um sistema fechado durante um processo 
internamente reversível pode ser representada como uma curva no diagrama 
temperatura-entropia. 
4. 
o sentido da transferência de entropia é o oposto do sentido da transferência de 
calor, ou seja, a transferência de entropia ocorre em sentido contrário ao da 
transferência de calor. 
5. 
quando a energia é retirada por transferência de calor de um sistema fechado 
submetido a um processo internamente reversível, a entropia do sistema 
permanece constante. 
 
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