AOL3 PROVA (1)

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Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - 
Questionário 
10/10 
Conteúdo do exercício 
Conteúdo do exercício 
1. Pergunta 1 
/1 
O balanço da taxa de entropia para um sistema fechado é uma importante 
ferramenta que conduz às medidas das irreversibilidades de um sistema. 
Dessa forma, para determinar a importância relativa de irreversibilidades 
internas e externas, é possível fazer a aplicação do balanço de entropia para 
um sistema inicial e para um sistema estendido, que consiste no próprio 
sistema inicial e em uma parcela de sua vizinhança imediata. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado em relação às 
características presentes na equação do balanço da taxa de entropia e suas 
considerações, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O balanço da taxa de entropia para um sistema fechado é uma medida 
temporal das irreversibilidades presentes no sistema. 
Porque: 
II. A soma dos termos das taxas temporais de transferência de entropia com 
a de geração de entropia conduz à taxa de variação total de entropia no 
sistema. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
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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 falsas. 
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. 
2. Pergunta 2 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e III. 
3. 
I e III. 
4. 
I e II. 
5. 
III e IV. 
3. Pergunta 3 
/1 
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: 
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1. 
o desempenho real de ciclos, motores e outros dispositivos 
pode ser determinado pela segunda lei. 
2. 
a segunda lei da termodinâmica permite que sejam previstos o 
sentido dos processos termodinâmicos. 
Resposta correta 
3. 
aplicando a segunda lei a processos é possível estabelecer 
condições de desequilíbrio em um sistema. 
4. 
aplicando a segunda lei é possível construir uma escala de 
temperatura dependente das propriedades da substância. 
5. 
a segunda lei permite uma avaliação qualitativa dos fatores de 
pior nível de desempenho teórico. 
4. Pergunta 4 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“O princípio do aumento de entropia pode ser representado pelos balanços 
de energia e entropia nos sistemas fechados. Assim, podem-se considerar 
na análise os sistemas estendidos que compreendem um sistema e aquela 
parcela da vizinhança que é afetada pelo sistema à medida que este 
percorre um processo. Uma vez que toda transferência de energia e massa 
que ocorre está incluída no interior da fronteira do sistema estendido, este 
sistema estendido pode ser considerado um sistema isolado.”Fonte: 
MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2018. p. 249. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre análises dos 
balanços de energia e entropia para um sistema isolado, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) 
falsa(s): 
I. ( ) Para um sistema isolado, a soma das formas de energia se reduz a zero, 
uma vez que não ocorrem transferências de energia em diferentes formas 
através da fronteira. 
II. ( ) A soma total das formas de energia em um sistema isolado é positiva e 
crescente, uma vez que o sistema não transfere energia para as vizinhanças. 
III. ( ) Uma vez que a energia é uma propriedade extensiva, seu valor para 
um sistema isolado é a soma dos valores para o sistema e a vizinhança. 
IV. ( ) Como a entropia é uma propriedade intensiva, seu valor para um 
sistema isolado corresponde à diferença dos valores de entropia para o 
sistema e para a vizinhança. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, F, F. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
4. 
F, F, V, V. 
5. 
V, F, F, V. 
5. Pergunta 5 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“Há cerca de 135 anos, o renomado físico J. C. Maxwell, do século XIX, 
escreveu ‘[…] a segunda lei é uma verdade estatística, depende do fato de 
que os corpos com que lidamos consistem em milhões de moléculas. […] 
Ainda assim a segunda lei é continuamente violada […] em qualquer grupo 
de moléculas suficientemente pequeno pertencente a um corpo real’. 
Embora o ponto de vista de Maxwell tenha sido reforçado pelos teóricos ao 
longo dos anos, a confirmação experimental foi evasiva. Então, em 2002, os 
experimentalistas reportaram que haviam demonstrado violações da 
segunda lei: na escala micro em intervalos de tempo de até 2 segundos, a 
entropia foi consumida e não produzida.”Fonte: MORAN, M. J. et al. 
Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2018. p. 251. (Adaptado). 
Considerando essas informações e as relações entre a entropia e a segunda 
lei da termodinâmica, analise as afirmativas a seguir: 
I. ( ) Organismos vivos, como plantas, violam a segunda lei da 
termodinâmica pelo fato de parecerem criar ordem a partir da desordem. 
II. ( ) Na escala nanométrica, alguns dispositivos podem não se comportar 
conforme o previsto na segunda lei. 
III. ( ) Qualquer sistema macroscópico, como uma turbina de avião ou um 
motor de automóvel, deverá se comportar sem violar a segunda lei. 
IV. ( ) As previsões obtidas através da segunda lei da termodinâmica serão 
válidas para um número reduzido de sistemas macroscópicos isolados 
reais. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
V, F, V, F. 
6. Pergunta 6 
/1 
Em análises de engenharia é bastante comum dispor de mecanismos que 
permitem quantificar o grau de degradação da energia nos dispositivos. Em 
termodinâmica, costumamos chamar tais parâmetros de eficiência, que são 
extremamente úteis para indicar o grau de aproximação de um dispositivo 
real a um idealizado. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência 
isentrópica, analise as afirmativas a seguire assinale V para a(s) 
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) As eficiências isentrópicas são definidas de forma diferente para 
diferentes dispositivos, já que cada dispositivo opera de forma específica. 
II. ( ) A eficiência isentrópica na turbina é a razão entre o trabalho 
isentrópico da turbina pelo trabalho que seria alcançado em um processo 
real. 
 
III. ( ) O valor da eficiência isentrópica de uma turbina é determinado pela 
aferição do trabalho real da turbina e pelo cálculo do trabalho isentrópico 
nas condições medidas na entrada e na pressão de saída. 
 
IV. ( ) A eficiência isotérmica é calculada para compressores resfriados 
acidentalmente durante o processo de compressão. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. 
V, V, F, F. 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
F, F, V, V. 
5. 
F, V, F, V. 
7. Pergunta 7 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e III. 
3. 
III e IV. 
4. 
I e II. 
5. 
II e IV. 
8. Pergunta 8 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma 
proposição falsa. 
2. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é 
uma justificativa correta da I. 
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta correta 
9. Pergunta 9 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, F, V. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
V, V, F, V. 
4. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, V, F. 
10. Pergunta 10 
/1 
De forma análoga ao que acontece com a energia, a entropia pode ser 
transferida para um sistema ou a partir deste por meio de alguns 
mecanismos. A transferência de entropia é identificada quando atravessa a 
fronteira do sistema, e representa a entropia ganha ou perdida por um 
sistema durante um processo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os 
mecanismos de transferência de entropia, 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 para um sistema aumenta sua entropia, e a 
transferência de calor do sistema diminui sua entropia. 
II. ( ) Durante uma interação de energia por transferência de calor, tanto 
entropia quando energia são trocadas entre o sistema e suas vizinhanças. 
III. ( ) O trabalho é uma quantidade dependente de entropia, ou seja, tanto 
energia quanto entropia podem ser transferidas por trabalho. 
IV. ( ) Os sistemas fechados podem envolver fluxo de massa, e por isso é 
possível haver transferência de entropia com a massa. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, F, V. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, V, F.