AOL 3 FUNDAMENTOS DA TERMODINAMICA

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Conteúdo do exercício 
1. Pergunta 1 
/1 
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. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos em sistemas 
fechados, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para 
a(s) falsa(s). 
I. ( ) Quando um sistema isolado é submetido a um processo, os valores de energia e 
entropia somente podem aumentar ou permanecer iguais. 
 
II. ( ) A propriedade extensiva entropia é produzida em sistemas sempre que 
irreversibilidades internas estiverem presentes. 
 
III. ( ) O atrito associado ao escoamento de fluidos através de tubos e ao redor de 
objetos constitui um tipo de irreversibilidade. 
 
IV. ( ) Todos os processos que respeitem o princípio de conservação da energia e o 
princípio de conservação da massa podem ocorrer na natureza. 
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. 
Resposta correta 
4. 
F, F, V, F. 
5. 
V, F, V, F. 
2. Pergunta 2 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
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 
2. 
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. 
irreversibilidades como atrito, reações químicas, compressão ou expansão em não 
equilíbrio sempre fazem diminuir a entropia de um sistema. 
3. Pergunta 3 
/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 II. 
2. 
II e IV. 
3. 
I e IV. 
Resposta correta 
4. 
II e III. 
5. 
III e IV. 
4. Pergunta 4 
/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, V, F, F. 
Resposta correta 
2. 
V, F, F, V. 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
F, V, V, F. 
5. Pergunta 5 
/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 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. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
6. Pergunta 6 
/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 detransferência de entropia com a de 
geração de entropia conduz à taxa de variação total de entropia no sistema. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
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 falsas. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
Resposta correta 
7. Pergunta 7 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
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. 
2. 
um processo é chamado de isentrópico se este for internamente irreversível e 
adiabático, de forma que a entropia do sistema permaneça constante. 
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. 
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 
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. 
8. Pergunta 8 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
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. 
Resposta correta 
9. Pergunta 9 
/1 
A transferência de calor pode ocorrer somente quando houver uma diferença de 
temperatura entre um sistema e sua vizinhança. Portanto, é fisicamente impossível 
existir um processo reversível de transferência de calor. Contudo, um processo de 
transferência de calor torna-se menos irreversível à medida que a diferença de 
temperatura entre os dois corpos se aproxima de zero. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de processos 
termodinâmicos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas 
características: 
1) Irreversibilidade interna. 
2) Processo reversível. 
3) Processo irreversível. 
4) Processo internamente reversível. 
( ) O sistema e todas as partes que compõem a vizinhança não podem ser restabelecidos 
aos seus estados iniciais exatos após o processo ocorrer. Ocorrem em todo sistema real. 
( ) Não existem irreversibilidades dentro do sistema, podendo estar localizadas nas 
vizinhanças do sistema. 
( ) Ocorre quando tanto o sistema quanto sua vizinhança retornam aos estados iniciais 
após o caminho do processo. São hipotéticos, não podendo existir na realidade. 
( ) Se refere aos efeitos que ocorrem dentro do sistema, sendo exclusividade dos 
processos reais, como atrito e deformação inelástica. 
Agora assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
3, 4, 2, 1. 
Resposta correta 
2. 
3, 2, 1, 4. 
3. 
4, 1, 3, 2. 
4. 
2, 4, 3, 1. 
5. 
1, 2, 4, 3. 
10. Pergunta 10 
/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 III. 
2. 
III e IV. 
3. 
I e III. 
4. 
II e IV. 
Resposta correta 
5. 
I e II.