AOL 2 - Termodinâmica

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1. Pergunta 1 
/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: 
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1. 
o resfriamento de componentes de computador por uma 
ventoinha que circula ar no sistema pode ser considerado como 
transferência de calor por condução. 
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. 
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. 
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 
2. Pergunta 2 
/1 
A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas 
diferentes: calor e trabalho. Quando um corpo é deixado em um meio que 
está a uma temperatura diferente, a transferência de energia ocorre entre o 
corpo e o meio até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, ou seja, até 
que o corpo e o meio atinjam a mesma temperatura. Dessa forma, diz-se que 
a energia é transferida para o corpo sob a forma de calor. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o calor e as 
interações de energia em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas 
a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) É possível entender o calor como a forma de energia transferida entre 
dois sistemas em virtude da diferença de temperaturas. 
II. ( ) Em termodinâmica, entendemos como fluxo de calor o escoamento de 
uma substância fluida chamada de calor. 
III. ( ) Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado 
de adiabático, podendo ser considerado para sistemas bem isolados. 
IV. ( ) Para o equilíbrio térmico, a direção da transferência de energia 
ocorre do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, F, V. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
V, F, V, F. 
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, 2, 4, 3. 
2. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
3. 
3, 4, 2, 1. 
4. 
4, 3, 1, 2. 
5. 
2, 1, 4, 3. 
4. Pergunta 4 
/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. 
2, 4, 3, 1. 
2. 
4, 2, 3, 1. 
3. 
1, 4, 3, 2. 
4. 
1, 3, 4, 2. 
Resposta correta 
5. 
4, 2, 1, 3. 
5. Pergunta 5 
/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. 
I e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e IV. 
3. 
III e IV. 
4. 
II e III. 
5. 
I e II. 
6. Pergunta 6 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no 
diagrama pressão-temperatura mostra que o trabalho é 
propriedade do sistema. 
2. 
para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é 
necessário que a pressão varie rapidamente ao longo do 
volume. 
3. 
os trabalhos de expansão ou compressão reais de um gás na 
fronteira de um cilindro podem ser obtidos precisamente para 
todo o volume. 
4. 
em um estado de não equilíbrio as propriedades intensivas 
permanecem constantes com a posição para um dado tempo. 
5. 
um processo politrópico é uma descrição analítica de um 
processo de quase equilíbrio relacionando pressão e volume.Resposta correta 
7. Pergunta 7 
/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: 
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 verdadeiras, mas a II não é 
uma justificativa correta da I. 
3. 
As asserções I e II são falsas. 
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 
8. Pergunta 8 
/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. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta correta 
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. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
9. Pergunta 9 
/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, F, V. 
2. 
V, F, F, V. 
3. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
4. 
F, F, V, V. 
5. 
F, V, V, F. 
10. Pergunta 10 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“Em experimentos clássicos conduzidos no início do século XIX, Joule 
estudou processos através dos quais um sistema fechado passa de um 
estado de equilíbrio a outro. Em particular, ele considerou processos que 
envolvem interações de trabalho, mas não interações de calor, entre o 
sistema e sua vizinhança. Dessa forma, o valor do trabalho líquido realizado 
por ou sobre um sistema fechado que passa por um processo adiabático 
entre dois estados dados depende somente dos estados inicial e final, e não 
dos detalhes do processo adiabático.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios 
de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 47. 
 Considerando essas informações e os critérios desenvolvidos a partir dos 
aspectos de variação de energia entre dois estados, analise as afirmativas a 
seguir: 
I. Se 5 kJ de calor forem transferidos para uma batata assando em um forno 
fechado, haverá aumento de energia da batata maior que 5 kJ. 
II. Se 15 kJ de calor são transferidos para a água em aquecimento e 3 kJ 
forem perdidos para o ambiente, o aumento de energia da água será maior 
que 15 kJ. 
III. Em uma sala isolada aquecida por um aquecedor elétrico, a energia do 
sistema tende a aumentar como resultado do trabalho elétrico realizado. 
IV. Se 12 kJ de calor é transferido para um sistema durante um processo 
adiabático e 6 kJ de trabalho é realizado sobre ele, sua energia total 
aumenta. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e IV. 
2. 
III e IV 
Resposta correta 
3. 
I e II. 
4. 
II e IV 
5. 
II e III.