AOL 2 - Fundamentos da Termodinâmica

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Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário 
Fundamentos da Termodinâmica 
Nota final 
10/10 
Conteúdo do exercício 
Conteúdo do exercício 
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 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. 
Resposta correta 
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 
Observando que a energia pode ser transferida sob a forma de calor, trabalho e fluxo de massa, e que a 
transferência líquida de uma quantidade é igual à diferença entre as quantidades transferidas na entrada e 
na saída, o balanço de energia total do sistema pode ser escrito por uma diferença entre toda a energia que 
entra no sistema e toda a energia que deixa o sistema por qualquer uma dessas formas. 
Considerando essas informações e com base nos conceitos de balanço de energia em um sistema, pode-se 
afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
o trabalho realizado será positivo mesmo para os sistemas que não envolvem interações de 
trabalho. 
2. 
para um sistema fechado executando um ciclo, os estados inicial e final são idênticos e a 
variação da energia do sistema é maior que zero. 
3. 
o balanço de energia pode ser expresso em termos de interações de calor e trabalho em um 
sistema fechado com fluxo de massa através das fronteiras. 
4. 
a energia transportada com a massa é zero nos sistemas em que não há escoamento através 
de suas fronteiras. 
Resposta correta 
5. 
o balanço de energia pode ser escrito de forma que o trabalho líquido que entra durante um 
ciclo é igual ao calor líquido que sai. 
3. Pergunta 3 
/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, V, F, V. 
2. 
V, F, F, V. 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
F, F, V, V. 
5. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
4. Pergunta 4 
/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. 
2, 3, 1, 4. 
Resposta correta 
2. 
2, 4, 3, 1. 
3. 
1, 2, 4, 3. 
4. 
4, 1, 3, 2. 
5. 
3, 2, 1, 4. 
5. Pergunta 5 
/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. 
As asserções I e II são falsas. 
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 proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
6. Pergunta 6 
/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. 
II e III. 
2. 
I e IV. 
3. 
I e II. 
4. 
II e IV 
5. 
III e IV 
Resposta correta 
7. Pergunta 7 
/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 baseem 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. 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
V, F, V, F. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
5. 
V, F, F, V. 
8. Pergunta 8 
/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. 
3, 4, 2, 1. 
2. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
3. 
4, 3, 1, 2. 
4. 
2, 1, 4, 3. 
5. 
1, 2, 4, 3. 
9. Pergunta 9 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em 
sistemas abertos. 
2. 
as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a um 
sistema fechado. 
3. 
as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia 
associadas a um sistema fechado. 
Resposta correta 
4. 
a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia 
potencial e energia mecânica. 
5. 
o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente 
em sistemas isolados. 
10. Pergunta 10 
/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. 
o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser 
considerado como transferência de calor por radiação. 
2. 
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. 
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. 
o resfriamento de componentes de computador por uma ventoinha que circula ar no sistema 
pode ser considerado como transferência de calor por condução. 
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