Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Fundamentos da Termodinâmica

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1. 
1. 
2. 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:
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1. 
2, 1, 4, 3.
2. 
3, 4, 1, 2.
3. 
1, 2, 3, 4.
4. 
2, 4, 1, 3.
Resposta correta
5. 
4, 3, 2, 1.
3. Pergunta 2
/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:
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1. 
F, V, F, V.
2. 
V, F, F, V.
3. 
F, V, V, F.
4. 
V, F, V, F.
Resposta correta
5. 
F, F, V, V.
4. Pergunta 3
/1
A primeira lei da termodinâmica, também conhecida como princípio de conservação da energia, oferece uma base sólida para o estudo das relações entre as diversas formas de energia e interações de energia. Com base em observações experimentais, a primeira lei da termodinâmica enuncia que energia não pode ser criada nem destruída durante um processo; ela pode apenas mudar de forma. Assim, cada parcela de energia deve ser contabilizada durante um processo.
 Considerando essas informações e as relações entre as escalas termométricas nos sistemas de unidades usuais, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
   I. ( ) Para um processo de compressão de um gás, o princípio de conservação da energia exige que o aumento da energia do sistema seja maior que o trabalho de fronteira realizado sobre o sistema.
II. ( ) Para todos os processos adiabáticos entre dois estados especificados de um sistema fechado, o trabalho líquido realizado é o mesmo independentemente da natureza do sistema fechado.
III. ( ) O valor do trabalho líquido em um processo adiabático deve depender apenas dos estados inicial e final do sistema e, portanto, deve corresponder à variação da energia total do sistema.
IV. ( ) A definição da primeira lei da termodinâmica se baseia em grande parte nos experimentos de Joule, podendo ser obtida através de diversos outros princípios físicos auxiliares.
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1. 
F, V, V, F.
Resposta correta
2. 
V, F, F, V.
3. 
V, F, V, F.
4. 
F, F, V, V.
5. 
F, V, F, V.
5. Pergunta 4
/1
 A conservação da energia está implícita no enunciado da primeira lei. Embora a essência da primeira lei seja a existência da propriedade energia total, a primeira lei quase sempre é vista como uma declaração do princípio de conservação da energia.
 Considerando essas informações e em relação aos conceitos enunciados na primeira lei da termodinâmica, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O balanço de energia pode ser descrito pela soma das variações de todas as formas macroscópicas de energia.
Porque:
II. A variação da quantidade de energia contida no sistema em certo intervalo de tempo será igual à soma da quantidade de calor transferido para dentro do sistema com a quantidade de trabalho realizado pelo sistema.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
As asserções I e II são 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, e a II é uma justificativa correta da I.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta correta
6. Pergunta 5
/1
Muitos sistemas de engenharia são projetados para transportar fluidos de um lugar a outro a uma vazão, velocidade e diferença de altura especificadas, e o sistema pode produzir trabalho mecânico em uma turbina ou pode consumir trabalho mecânico em uma bomba ou ventilador durante o processo. Esses sistemas não envolvem conversão da energia nuclear, química ou térmica em energia mecânica.
Considerando essas informações e os conceitos estudados sobre conversão energética em um sistema termodinâmico, pode-se afirmar que:
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1. 
os sistemas que operam a temperatura constante podem ser analisados mais convenientemente desconsiderando os efeitos de atrito.
2. 
a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em trabalho mecânico por um dispositivo ideal.
Resposta correta
3. 
a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada frequentemente de energia nuclear.
4. 
as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, sendo esta uma forma de energia térmica.
5. 
as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo propriedades intensivas do sistema como um todo.
7. Pergunta 6
/1
Leia o excerto a seguir:
“As formas de energia que constituem a energia total de um sistema podem estar contidas ou armazenadas em um sistema e, portanto, podem ser vistas como formas estáticas de energia. Os tipos de energia não armazenados em um sistema podem ser visualizados como formas dinâmicas de energia ou como interações de energia. As formas dinâmicas de energia são identificadas na fronteira do sistema à medida que a atravessam e representam a energia ganha ou perdida por um sistema durante um processo.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 53.
   Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as interações de energia em sistemas termodinâmicos, pode-se afirmar que:
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1. 
a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia potencial e energia mecânica.
2. 
o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente em sistemas isolados.
3. 
a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas abertos.
4. 
as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado.
Resposta correta
5. 
as energias cinética e elétrica são duasformas de interação de energia associadas a um sistema fechado.
8. 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:
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1. 
3, 2, 1, 4.
2. 
1, 2, 4, 3.
3. 
4, 1, 3, 2.
4. 
2, 3, 1, 4.
Resposta correta
5. 
2, 4, 3, 1.
9. Pergunta 8
/1
Não há exigência de que um sistema que passa por um processo esteja em equilíbrio durante o processo. Alguns ou todos os estados intermediários podem ser estados de não equilíbrio. Em muitos de tais processos, estamos limitados ao conhecimento do estado antes de o processo ocorrer e do estado após o fim do processo. Contudo, os processos quase estáticos contribuem para a dedução das relações existentes entre as propriedades de sistemas simplificados.
 Com base nessas informações e considerando o que se sabe sobre os modelos de processos termodinâmicos, pode-se afirmar que:
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1. 
para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é necessário que a pressão varie rapidamente ao longo do volume.
2. 
um processo politrópico é uma descrição analítica de um processo de quase equilíbrio relacionando pressão e volume.
Resposta correta
3. 
em um estado de não equilíbrio as propriedades intensivas permanecem constantes com a posição para um dado tempo.
4. 
os trabalhos de expansão ou compressão reais de um gás na fronteira de um cilindro podem ser obtidos precisamente para todo o volume.
5. 
em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no diagrama pressão-temperatura mostra que o trabalho é propriedade do sistema.
10. Pergunta 9
/1
 Calor e trabalho são grandezas direcionais e, portanto, uma descrição completa das interações de calor e trabalho exige a especificação de magnitude e direção. Observe que a grandeza transferida de ou para o sistema durante a interação não é uma propriedade, já que a quantidade de tal grandeza depende de mais parâmetros além daqueles do estado do sistema.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características das interações de transferência de energia entre sistema e vizinhanças, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Calor e trabalho são mecanismos de transferência de energia entre um sistema e sua vizinhança e ambos estão associados a um processo, não a um estado.
Porque:
II. Ao contrário das propriedades, calor ou trabalho não têm significado em um estado.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
5. 
As asserções I e II são falsas.
11. Pergunta 10
/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. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
3. 
As asserções I e II são falsas.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.