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Módulo C - 64111 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C Avaliação On-Line 1 (AOL 1) - Questionário Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Leia o trecho a seguir: “Embora estejamos familiarizados com a temperatura como medida de ‘ calor’ ou ‘ frio’ , não é fácil apresentar uma definição exata para ela. Com base em nossas sensações fisiológicas, expressamos o nível de temperatura qualitativamente com palavras como frio, morno e quente. Entretanto, não podemos atribuir valores a temperaturas com base apenas em nossas sensações. Felizmente, várias propriedades dos materiais mudam com a temperatura de maneira repetida e previsível, criando a base para a medição da temperatura com exatidão.”Fonte: ÇENGEL, Y., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 17. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o fenômeno de equilíbrio térmico, pode- se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. o equilíbrio térmico pode ser atingido à temperatura ambiente desde que os corpos que permaneçam isolados . 2. o conceito de calor está relacionado diretamente com a medida da temperatura que um corpo apresenta em qualquer instante. 3. se dois corpos estão equilibrados termicamente com um terceiro corpo, então eles deixam de estar equilibrados entre si. 4. a lei zero da termodinâmica diz que dois corpos estão em equilíbrio térmico se ambos tiverem a mesma leitura de temperatura. Resposta correta 5. a transferência de calor para corpos que se mantenham em contato ocorre no sentido do corpo mais frio para o corpo mais quente. 2. Pergunta 2 /1 Leia o trecho a seguir: “Toda mudança na qual um sistema passa de um estado de equilíbrio para outro é chamada de processo, e a série de estados pelos quais um sistema passa durante um processo é chamada de percurso do processo. Para descrever um processo completamente, é preciso especificar os estados inicial e final do processo, bem como o percurso que ele segue, além das interações com a vizinhança.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 15. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o processo termodinâmico de quase- equilíbrio, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Um processo quase-estático ou de quase-equilíbrio constitui uma representação verdadeira de um processo real. Porque: II. Esse processo se desenvolve lentamente, permitindo que o sistema se ajuste internamente, de modo que suas propriedades variem na mesma proporção. 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. 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 verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 5. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 3. Pergunta 3 /1 Os sistemas termodinâmicos ilustram dispositivos práticos integrantes dos mais diversos componentes mecânicos, variando desde máquinas térmicas simples, como refrigeradores e motores de combustão interna, a unidades complexas de produção de energia, como as grandes usinas nucleares. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as classificações dos sistemas termodinâmicos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características. 1) Sistema termodinâmico aberto. 2) Sistema termodinâmico fechado. 3) Sistema isolado. 4) Superfície de controle. ( ) Região onde não há escoamento de massa, calor ou trabalho. ( ) Através deste dispositivo a massa cruza as fronteiras do sistema. ( ) Também chamado de volume de controle, envolve fluxo de massa. ( ) Caso especial de sistema termodinâmico, não permite troca de energia. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 4, 3, 1, 2. 2. 3, 4, 2, 1. 3. 1, 2, 4, 3. 4. 2, 4, 1, 3. Resposta correta 5. 2, 1, 3, 4. 4. Pergunta 4 /1 Leia o trecho a seguir: “Quando qualquer uma das propriedades de um sistema é alterada, ocorre uma mudança de estado e diz que o sistema percorreu um processo. Um processo é uma transformação de um estado a outro. Entretanto, se um sistema exibe o mesmo valor de suas propriedades em dois tempos distintos ele está no mesmo estado nesses tempos. Um sistema é dito em regime permanente se nenhuma de suas propriedades varia com o tempo.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 8. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre propriedades de um sistema, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O estado refere-se à condição de um sistema e é, normalmente, especificado pelas propriedades. II. ( ) A termodinâmica não trata somente de grandezas que são propriedades intrínsecas de um sistema. III. ( ) As propriedades termodinâmicas podem ser classificadas como intensivas e internas. IV. ( ) Algumas propriedades familiares de sistemas termodinâmicos são a pressão, temperatura e volume. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. 2. V, V, F, V. Resposta correta 3. F, V, F, V. 4. F, V, V, F. 5. V, F, V, F. 5. Pergunta 5 /1 Leia o trecho a seguir: “Na Décima Conferência de Pesos e Medidas, em 1954, a escala Celsius foi redefinida em função de um único ponto fixo e da escala de temperatura do gás ideal. O ponto fixo é o ponto triplo da água (o estado em que as fases sólida, líquida e vapor coexistem em equilíbrio). A magnitude do grau é definida em função da escala de temperatura do gás ideal.”Fonte: BORGNAKKE, C., SONNTAG, R. Fundamentos da termodinâmica. 8 ed. São Paulo: Blucher, 2013, p. 10. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos das variações de temperatura nos termômetros a gás, analise as afirmativas a seguir. I. A temperatura de um volume de gás varia linearmente com a massa e o volume do gás. II. A pressão de um volume fixo de gás varia exponencialmente com a temperatura do gás. III. A variação linear da temperatura de um volume fixo de gás depende diretamente da pressão. IV. Para qualquer valor de pressão, o zero absoluto é obtido pela extrapolação do gráfico linear P(T). 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. III e IV. Resposta correta 5. II e IV. 6. Pergunta 6 /1 Há inúmeras situações práticas em que duas fases de uma substância pura coexistem em equilíbrio. A água existe como uma mistura de líquido e vapor na caldeira e no condensador de uma usina termoelétrica. O refrigerante passa de líquido para vapor no congelador de um refrigerador. Por ser uma substância conhecida, a água é usada para demonstrar os princípios básicos envolvidos na mudança de fase. Considerando essas informações e o conteúdo estudado s obre os processos de mudança de fase de substâncias puras, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características . 1) Líquido comprimido. 2) Líquido saturado. 3) Vapor saturado. 4) Vapor superaquecido. ( ) Água no estado líquido à pressão atmosférica de 1 atm. ( ) Quantidade de vapor no limite com a fase líquida, prestes a se condensar. ( ) Vapor a uma temperatura acima do ponto de condensação. ( ) Água no estado líquido, pronta para se converter em vapor. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 1, 4, 3, 2. 2. 4, 3, 2, 1. 3. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 4. 2, 4, 3, 1. 5. 4, 2, 1, 3. 7. Pergunta 7/1 Nos cálculos termodinâmicos, é possível que algumas propriedades sejam definidas ou identificadas a partir do conhecimento de suas respectivas unidades. Além da dimensão, as unidades básicas fornecem à determinada grandeza as relações entre suas medidas e as de seus constituintes. Em engenharia, dois sistemas de unidade são normalmente utilizados: o Sistema Internacional de Unidades (SI), que é o padrão mundial legalmente aceito na maioria dos países, e o Sistema Inglês de Engenharia, que especifica muitas das unidades básicas, em alguns países de língua inglesa. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os sistemas de unidades internacional e inglês, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A libra-massa é a unidade básica inglesa para a força. II. ( ) A unidade básica do SI para a massa é o grama. III. ( ) A unidade básica inglesa para o tempo é o segundo. IV. ( ) A unidade básica do SI para o comprimento é o metro. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F. 2. V, F, F, V. 3. F, V, F, V. 4. F, V, V, F. 5. F, F, V, V. Resposta correta 8. Pergunta 8 /1 Os processos de mudanças de fases envolvem diversas etapas que compõem os diferentes ordenamentos moleculares de uma substância quando esta é aquecida ou resfriada. Esses processos são especificados para um valor de pressão especificado, onde expansões ou compressões volumétricas podem ocorrer à medida que a substância transita entre duas fases diferentes. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transformações de fases, analise e ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem durante os processos de mudança de fase da água sob aquecimento à pressão constante. ( ) Calor latente de vaporização. ( ) Fusão. ( ) Vaporização. ( ) Calor latente de fusão. ( ) Vapor superaquecido. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 5, 4, 3, 1, 2. 2. 3, 4, 5, 2, 1. 3. 3, 2, 4, 5, 1. 4. 4, 1, 3, 2, 5. Resposta correta 5. 4, 2, 1, 3, 5. 9. Pergunta 9 /1 Uma substância que apresenta a mesma composição química em toda a sua extensão é chamada de substância pura. Entretanto, uma substância pura não precisa ser constituída de um único elemento ou composto químico. Desde que a mistura seja aproximadamente homogênea, uma substância composta pela combinação de diversos elementos também pode se qualificar como pura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as fases de uma substância, está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. Na fase líquida, as ligações moleculares são mais fortes que nos gases e nos sólidos, permitindo ao líquido adquirir a forma do recipiente. 2. As ligações intermoleculares são mais fortes nos gases e mais fracas nos sólidos, fazendo com que os gases tenham forma molecular definida. 3. Uma mistura de gelo e água líquida forma uma substância quimicamente heterogênea, o que é suficiente para qualificá-la como substância pura. 4. Uma mistura de ar líquido e ar gasoso é uma substância pura, já que ambos apresentam composição principal de oxigênio e dióxido de carbono. 5. Uma mistura de duas ou mais fases de uma substância pura ainda é uma substância pura desde que a composição química das fases seja igual. Resposta correta 10. Pergunta 10 /1 Quando os cálculos de um projeto de engenharia são realizados, uma preocupação latente dos projetistas é com as unidades das grandezas envolvidas. Uma unidade especifica a quantidade ou dimensão de uma grandeza, por meio da qual qualquer outra grandeza do mesmo tipo é medida. É importante frisar que as dimensões fundamentais ou primárias não dependem de uma lei física para serem descritas, enquanto as dimensões secundárias são mensuradas em função das primárias. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de dimensões físicas primárias e secundárias, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. força e pressão são exemplos de dimensões primárias, enquanto massa, comprimento e tempo são exemplos de dimensões secundárias. 2. velocidade e pressão são exemplos de dimensões primárias, enquanto comprimento e tempo são exemplos de dimensões secundárias. 3. comprimento e aceleração são exemplos de dimensões primárias, enquanto força e massa são exemplos de dimensões secundárias. 4. velocidade e força são exemplos de dimensões primárias, enquanto massa e comprimento são exemplos de dimensões secundárias. 5. massa e tempo são exemplos de dimensões primárias, enquanto força e pressão são exemplos de dimensões secundárias. Avaliação On-Line 1 (AOL 1) - Questionário Nota finalEnviado: 12/11/21 14:57 (BRT) 10/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Em geral, os sistemas termodinâmicos podem ser estudados dos pontos de vista macroscópico e microscópico. A abordagem macroscópica se refere ao comportamento global de um sistema, sendo chamada de termodinâmica clássica. Por sua vez, a abordagem microscópica é fruto da termodinâmica estatística, que se preocupa diretamente com a estrutura da matéria. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o comportamento dos sistemas nas abordagens termodinâmicas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Na termodinâmica clássica, nenhum modelo de estruturas molecular, atômica ou subatômica é utilizado diretamente. Porque: II. Diferentemente da termodinâmica estatística, o modelo clássico prevê uma abordagem mais direta para a análise e o projeto, além de possuir menor rigor matemático. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 5. As asserções I e II são falsas. 2. Pergunta 2 /1 As escalas de temperatura permitem usufruir de uma base comum para as medições de temperatura. Todas as escalas termométricas se baseiam em alguns estados facilmente reprodutíveis, como os pontos de congelamento e de ebulição da água, por exemplo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações entre as escalas termométricas nos sistemas de unidades usuais, analise as afirmativas a seguir. I. ( ) Os valores obtidos da escala de temperatura Kelvin normalmente dependem das propriedades da substância. II. ( ) A escala Rankine pode ser relacionada diretamente à escala Kelvin, pois ambas são escalas termodinâmicas absolutas. III. ( ) A diferença entre temperaturas nas escalas Celsius e Kelvin são exatamente iguais. IV. ( ) Os pontos de fusão do gelo e ebulição da água na escala Fahrenheit correspondem a 0 e 180°C, respectivamente. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. 2. F, V, F, V. 3. V, F, V, F. 4. F, V, V, F. Resposta correta 5. F, F, V, V. 3. Pergunta 3 /1 Leia o trecho a seguir: “Quando qualquer uma das propriedades de um sistema é alterada, ocorre uma mudança de estado e diz que o sistema percorreu um processo. Um processo é uma transformação de um estado a outro. Entretanto, se um sistema exibe o mesmo valor de suas propriedades em dois tempos distintos ele está no mesmo estado nesses tempos. Um sistema é dito em regime permanente se nenhuma de suas propriedades varia com o tempo.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018,p. 8. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre propriedades de um sistema, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O estado refere-se à condição de um sistema e é, normalmente, especificado pelas propriedades. II. ( ) A termodinâmica não trata somente de grandezas que são propriedades intrínsecas de um sistema. III. ( ) As propriedades termodinâmicas podem ser classificadas como intensivas e internas. IV. ( ) Algumas propriedades familiares de sistemas termodinâmicos são a pressão, temperatura e volume. 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, F, V, F. 4. V, V, F, V. Resposta correta 5. F, V, V, F. 4. Pergunta 4 /1 Leia o trecho a seguir: “Um passo-chave inicial em qualquer análise, em engenharia, consiste em descrever de forma precisa o que está sendo estudado. Em mecânica, se a trajetória de um corpo deve ser determinada, normalmente o primeiro passo é definir um corpo livre e identificar todas as forças exercidas por outros corpos sobre ele. Na termodinâmica o termo sistema é usado para identificar o objeto de análise. Uma vez que o sistema é definido e as interações relevantes com os outros sistemas são identificadas, uma ou mais leis físicas podem ser aplicadas.”Fonte: MORAN, M. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 4. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características dos sistemas termodinâmicos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. o sistema termodinâmico é composto pelas vizinhanças e as fronteiras, que estabelecem limites físicos entre os componentes do sistema. 2. os sistemas termodinâmicos chamados de volumes de controle são sistemas termodinâmicos fechados que possuem fronteiras físicas. 3. o sistema termodinâmico é todo objeto sob análise no estudo, podendo ser tão simples como um corpo livre ou complexo como uma usina termoelétrica. Resposta correta 4. alguns sistemas termodinâmicos abertos podem ser estudados ignorando as interações do sistema com as vizinhanças. 5. nos sistemas termodinâmicos fechados, as vizinhanças correspondem a todos aos objetos de interação internos ao sistema. 5. Pergunta 5 /1 Várias escalas empíricas de temperatura têm sido utilizadas nos últimos 70 anos para propiciar a calibração de instrumentos e normalizar as medições de temperatura. A Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é a mais recente dessas e é baseada em um conjunto de pontos fixos facilmente reprodutíveis, que receberam valores numéricos de temperatura definidos, e em certas fórmulas que relacionam as temperaturas às leituras de determinados instrumentos de medição de temperatura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as escalas termodinâmicas de temperatura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. As escalas Kelvin e Rankine são as escalas termodinâmicas absolutas do sistema internacional e inglês, respectivamente. Porque: II. Em termodinâmica, em geral, é necessário que as escalas absolutas sejam independentes das propriedades de qualquer substância. 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. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 4. As asserções I e II são falsas. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta 6. Pergunta 6 /1 Os sistemas termodinâmicos podem ser estudados em função de suas propriedades, em que a escolha do que se pretende analisar ou estudar depende das características do ambiente de estudo, além do conhecimento do comportamento da substância enquanto submetida aos processos térmicos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre sistemas, processos, propriedades, estados e ciclos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A pressão manométrica indica a diferença entre a pressão do sistema e a pressão absoluta da atmosfera fora do dispositivo de medida. II. ( ) Se um sistema está isolado de suas vizinhanças e não ocorrem alterações nas suas propriedades observáveis, então o sistema estava em equilíbrio no momento em que foi isolado. III. ( ) Um volume de controle é um tipo especial de sistema fechado o qual interage diretamente com as vizinhanças por meio das fronteiras. IV. ( ) Volume específico, o volume por unidade de massa, é uma propriedade extensiva, já que volume e massa são propriedades extensivas. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, F, V, V. 2. F, V, F, V. 3. V, F, F, V. 4. F, V, V, F. 5. V, V, F, F. Resposta correta 7. Pergunta 7 /1 Leia o trecho a seguir: “Embora estejamos familiarizados com a temperatura como medida de ‘ calor’ ou ‘ frio’ , não é fácil apresentar uma definição exata para ela. Com base em nossas sensações fisiológicas, expressamos o nível de temperatura qualitativamente com palavras como frio, morno e quente. Entretanto, não podemos atribuir valores a temperaturas com base apenas em nossas sensações. Felizmente, várias propriedades dos materiais mudam com a temperatura de maneira repetida e previsível, criando a base para a medição da temperatura com exatidão.”Fonte: ÇENGEL, Y., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 17. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o fenômeno de equilíbrio térmico, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. se dois corpos estão equilibrados termicamente com um terceiro corpo, então eles deixam de estar equilibrados entre si. 2. o conceito de calor está relacionado diretamente com a medida da temperatura que um corpo apresenta em qualquer instante. 3. o equilíbrio térmico pode ser atingido à temperatura ambiente desde que os corpos que permaneçam isolados . 4. a transferência de calor para corpos que se mantenham em contato ocorre no sentido do corpo mais frio para o corpo mais quente. 5. a lei zero da termodinâmica diz que dois corpos estão em equilíbrio térmico se ambos tiverem a mesma leitura de temperatura. Resposta correta 8. Pergunta 8 /1 Em termodinâmica, o prefixo ISO, normalmente, é utilizado para designar processos em que uma determinada propriedade permanece constante, ou seja, não varia ao longo do tempo. Nos processos quase-estáticos, essas transformações podem ocorrer em função de algumas variáveis de estado. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de processos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir. I. Nos processos isotérmicos, a temperatura permanece constante, porém a pressão e a temperatura variam. II. Nos processos isocóricos, a pressão permanece constante, porém, a temperatura e o volume variam. III. Nos processos isobáricos, o volume permanece constante, porém, a temperatura e a pressão variam. IV. Em qualquer processo termodinâmico, enquanto uma propriedade permanece constante, as demais variam. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. III e IV. 2. I e II. 3. I e IV. Resposta correta 4. II e IV. 5. II e III. 9. Pergunta 9 /1 Leia o trecho a seguir: “Três propriedades intensivas mensuráveis particularmente importantes na termodinâmica aplicada à engenharia são o volume específico, a pressão e a temperatura. Em uma perspectiva macroscópica, a descrição da matéria é simplificada quando se consideraque ela é uniformemente distribuída ao longo de uma região. A validade dessa idealização, conhecida como hipótese do contínuo, pode ser inferida pelo fato de que, para uma classe extremamente ampla de fenômenos de interesse para a engenharia, o comportamento da matéria obtido por essa descrição encontra-se em conformidade com dados medidos.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 11. Considerando essas informações e o conteúdo estudado a respeito das propriedades intensivas em termodinâmica , analise os termos disponíveis a seguir e os associe-os a suas respectivas características 1) Densidade. 2) Volume específico. 3) Peso específico. 4) Pressão manométrica. ( ) Relação que denota a razão entre a distribuição de matéria em uma substância por unidade de massa. ( ) Relação que especifica as diferenças entre a força por unidade de área no vácuo e na atmosfera ( ) Relação que define a razão entre a massa de uma substância por unidade de volume. ( ) Relação que fornece o produto entre a densidade e a aceleração da gravidade. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 2, 4, 1, 3. Resposta correta 2. 1, 2, 3, 4. 3. 2, 1, 4, 3. 4. 4, 3, 2, 1. 5. 3, 4, 1, 2. 10. Pergunta 10 /1 A temperatura com que uma substância muda de fase tem relação direta com a pressão. A água, por exemplo, pode permanecer líquida mesmo a temperaturas acima de 100°C, desde que submetida a pressões maiores que a pressão atmosférica. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos de aquecimento da água, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A uma determinada pressão, a temperatura na qual uma substância muda de fase é chamada de temperatura de saturação. II. ( ) A quantidade de energia absorvida ou liberada durante um processo de mudança de fase é chamada de calor sensível. III. ( ) O calor latente de fusão é equivalente à quantidade de energia absorvida durante o processo de solidificação. IV. ( ) Uma substância pode entrar em ebulição na mesma temperatura, mesmo a pressões mais altas que a de saturação. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, F, V. 2. V, F, V, F. Resposta correta 3. F, V, V, F. 4. V, V, F, F. 5. F, F, V, V. Módulo C - 64111 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /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. o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente em sistemas isolados. 2. a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas abertos. 3. as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. 4. a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia potencial e energia mecânica. 5. as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. Resposta correta 2. Pergunta 2 /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, 1, 3. 3. 1, 4, 3, 2. 4. 4, 2, 3, 1. 5. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 3. Pergunta 3 /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. I e II. 3. II e IV. 4. II e III. 5. III e IV. 4. Pergunta 4 /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, V, F. 2. V, V, F, F. Resposta correta 3. F, V, F, V. 4. V, F, F, V. 5. F, F, V, V. 5. Pergunta 5 /1 Do ponto de vista microscópico o modelo de gás ideal é constituído de várias idealizações: o gás é composto de moléculas que se encontram em movimento randômico e obedecem às leis da mecânica e não existem forças apreciáveis agindo nas moléculas, exceto durante colisões. Considerando essas informações e com base nos conceitos apresentados de equação de estado para um gás ideal, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de uma substância. 2. o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico para uma temperatura fixa. 3. a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal. 4. a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma constante de proporcionalidade universal dos gases. Resposta correta 5. em geral, nos estados de um gás em que a pressão é pequena com relação à pressão crítica, o fator de compressibilidade tende a zero. 6. Pergunta 6 /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. 4, 3, 1, 2. 2. 3, 4, 2, 1. 3. 2, 1, 4, 3. 4. 1, 2, 4, 3. 5. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 7. Pergunta 7 /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. 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. 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. 3. o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser considerado como transferência de calor por radiação. 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. 8. Pergunta 8 /1 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: Ocultar opções de resposta 1. 1, 2, 3, 4. 2. 4, 3, 2, 1. 3. 2, 1, 4, 3. 4. 3, 4, 1, 2. 5. 2, 4, 1, 3. Resposta correta 9. Pergunta 9 /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. Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F. 2. F, F, V, V. 3. V, F, F, V. 4. F, V, F, V. 5. F, V, V, F. Resposta correta 10. 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 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. As asserções I e II são falsas. Módulo C - 64111 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /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. o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente em sistemas isolados. 2. a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas abertos. 3. as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. 4. a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia potencial e energia mecânica. 5. as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. Resposta correta 2. Pergunta 2 /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, 1, 3. 3. 1, 4, 3, 2. 4. 4, 2, 3, 1. 5. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 3. Pergunta 3 /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. I e II. 3. II e IV. 4. II e III. 5. III e IV. 4. Pergunta 4 /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, V, F. 2. V, V, F, F. Resposta correta 3. F, V, F, V. 4. V, F, F, V. 5. F, F, V, V. 5. Pergunta 5 /1 Do ponto de vista microscópico o modelo de gás ideal é constituído de várias idealizações: o gás é composto de moléculas que se encontram em movimento randômico e obedecem às leis da mecânica e não existem forças apreciáveis agindo nas moléculas, exceto durante colisões. Considerando essas informações e com base nos conceitos apresentados de equação de estado para um gás ideal, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de uma substância. 2. o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico para uma temperatura fixa. 3. a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal. 4. a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma constante de proporcionalidade universal dos gases. Resposta correta 5. em geral, nos estados de um gás em que a pressão é pequena com relação à pressão crítica, o fator de compressibilidade tende a zero. 6. Pergunta 6 /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 estruturamolecular de um sistema. ( ) Soma de todos os tipos de energia de um sistema. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. 4, 3, 1, 2. 2. 3, 4, 2, 1. 3. 2, 1, 4, 3. 4. 1, 2, 4, 3. 5. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 7. Pergunta 7 /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. 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. 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. 3. o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser considerado como transferência de calor por radiação. 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. 8. Pergunta 8 /1 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: Ocultar opções de resposta 1. 1, 2, 3, 4. 2. 4, 3, 2, 1. 3. 2, 1, 4, 3. 4. 3, 4, 1, 2. 5. 2, 4, 1, 3. Resposta correta 9. Pergunta 9 /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. Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F. 2. F, F, V, V. 3. V, F, F, V. 4. F, V, F, V. 5. F, V, V, F. Resposta correta 10. 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 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. As asserções I e II são falsas. Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Nota finalEnviado: 16/11/21 21:18 (BRT) 10/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Do ponto de vista microscópico o modelo de gás ideal é constituído de várias idealizações: o gás é composto de moléculas que se encontram em movimento randômico e obedecem às leis da mecânica e não existem forças apreciáveis agindo nas moléculas, exceto durante colisões. Considerando essas informações e com base nos conceitos apresentados de equação de estado para um gás ideal, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. em geral, nos estados de um gás em que a pressão é pequena com relação à pressão crítica, o fator de compressibilidade tende a zero. 2. o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico para uma temperatura fixa. 3. a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de uma substância. 4. a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal. 5. a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma constante de proporcionalidade universal dos gases. Resposta correta 2. Pergunta 2 /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 eo 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. 2, 1, 4, 3. 3. 4, 3, 1, 2. 4. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 5. 3, 4, 2, 1. 3. Pergunta 3 /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, V, F. 2. V, V, F, F. Resposta correta 3. F, F, V, V. 4. F, V, F, V. 5. V, F, F, V. 4. Pergunta 4 /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 proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 4. As asserções I e II são falsas. 5. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 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. 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. 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 verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 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. um processo politrópico é uma descrição analítica de um processo de quase equilíbrio relacionando pressão e volume. Resposta correta 2. em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no diagrama pressão-temperatura mostra que o trabalho é propriedade do sistema. 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. para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é necessário que a pressão varie rapidamente ao longo do volume. 7. Pergunta 7 /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, F, V, V. 2. V, F, F, V. 3. F, V, V, F. 4. F, V, F, V. 5. V, F, V, F. Resposta correta 8. Pergunta 8 /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: Ocultaropções de resposta 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Resposta correta 4. As asserções I e II são falsas. 5. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 9. Pergunta 9 /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. III e IV. 2. II e IV. 3. II e III. 4. I e IV. Resposta correta 5. I e II. 10. Pergunta 10 /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. as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. 2. a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas abertos. 3. o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente em sistemas isolados. 4. a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia potencial e energia mecânica. 5. as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. 1. 1. 2. Pergunta 1 /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. 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. As asserções I e II são proposições falsas. 3. Pergunta 2 /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: Ocultar opções de resposta 1. o desempenho real de ciclos, motores e outros dispositivos pode ser determinado pela segunda lei. 2. a segunda lei permite uma avaliação qualitativa dos fatores de pior nível de desempenho teórico. 3. aplicando a segunda lei é possível construir uma escala de temperatura dependente das propriedades da substância. 4. aplicando a segunda lei a processos é possível estabelecer condições de desequilíbrio em um sistema. 5. a segunda lei da termodinâmica permite que sejam previstos o sentido dos processos termodinâmicos. Resposta correta 4. Pergunta 3 /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 seguir e 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. F, V, V, F. 3. V, V, F, F. 4. F, F, V, V. 5. F, V, F, V. 5. Pergunta 4 /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 irreversibilidadesinternas 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. F, F, V, F. 2. V, F, V, F. 3. F, V, V, F. Resposta correta 4. V, V, F, V. 5. F, V, F, V. 6. 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. V, F, V, F. 2. F, V, V, F. Resposta correta 3. V, F, F, V. 4. F, V, F, V. 5. F, F, V, V. 7. Pergunta 6 /1 Três enunciados alternativos para a segunda lei da termodinâmica são definidos de forma a apresentar as formulações tradicionais e aplicadas de seus conceitos: os enunciados de Clausius, Kevin-Planck e da entropia. Embora o enunciado de Clausius esteja mais de acordo com a experiência, o enunciado de Kelvin-Planck fornece um meio mais eficaz para apresentar deduções oriundas da segunda lei, enfatizando o conceito de entropia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os enunciados da segunda lei da termodinâmica, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Enunciado de Clausius. 2) Enunciado de Kevin-Planck. 3) Reservatório térmico. 4) Enunciado da Entropia. ( ) Relaciona-se ao sentido da transferência de calor. ( ) Relacionado ao conceito de irreversibilidades em um sistema. ( ) Relacionado com os sistemas que percorrem um ciclo termodinâmico. ( ) Tem relação com um sistema que mantém a sua temperatura constante. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 2. 4, 1, 2, 3. 3. 3, 4, 2, 1. 4. 4, 3, 1, 2. 5. 1, 2, 4, 3. 8. 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. 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. 2. um processo é chamado de isentrópico se este for internamente irreversível e adiabático, de forma que a entropia do sistema permaneça constante. 3. 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. 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. 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. 9. Pergunta 8 /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, F, F, V. 2. F, F, V, V. 3. V, V, F, F. 4. F, V, F, V. 5. V, F, V, F. Resposta correta 10. Pergunta 9 /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. F, V, F, V. 3. F, V, V, F. 4. V, F, F, V. 5. F, F, V, V. 11. Pergunta 10 /1 Leia o texto abaixo: “A propriedade entropia é uma medidada 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. III e IV. 2. I e II. 3. II e III. 4. II e IV. 5. I e IV. Módulo C - 64111 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Três enunciados alternativos para a segunda lei da termodinâmica são definidos de forma a apresentar as formulações tradicionais e aplicadas de seus conceitos: os enunciados de Clausius, Kevin-Planck e da entropia. Embora o enunciado de Clausius esteja mais de acordo com a experiência, o enunciado de Kelvin-Planck fornece um meio mais eficaz para apresentar deduções oriundas da segunda lei, enfatizando o conceito de entropia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os enunciados da segunda lei da termodinâmica, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Enunciado de Clausius. 2) Enunciado de Kevin-Planck. 3) Reservatório térmico. 4) Enunciado da Entropia. ( ) Relaciona-se ao sentido da transferência de calor. ( ) Relacionado ao conceito de irreversibilidades em um sistema. ( ) Relacionado com os sistemas que percorrem um ciclo termodinâmico. ( ) Tem relação com um sistema que mantém a sua temperatura constante. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 1, 2, 4, 3. 2. 4, 1, 2, 3. 3. 3, 4, 2, 1. 4. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 5. 4, 3, 1, 2. 2. Pergunta 2 /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. F, V, V, F. 2. V, F, F, V. 3. F, V, F, V. 4. V, F, V, F. Resposta correta 5. V, V, F, V. 3. Pergunta 3 /1 Leia o texto abaixo: “O objetivo em várias aplicações do balanço de entropia é avaliar o termo de geração de entropia. Entretanto, o valor da geração de entropia para um dado processo de um sistema geralmente não tem, por si mesmo, maior significado. O significado é normalmente obtido através de comparação. Por exemplo, a geração de entropia no interior de um dado componente pode ser comparada a valores de geração de entropia em outros componentes, incluídos no sistema global formado por esses componentes.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. p. 244. Considerando essas informações e os conceitos de geração e transferência de entropia, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto a produção de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos. 2. em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível também pode levar a um aumento da entropia. 3. a entropia é produzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos processos irreversíveis em sistemas fechados. 4. as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois relacionam propriedades importantes de substâncias puras. Resposta correta 5. a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo que é percorrido entre esses estados. 4. Pergunta 4 /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: Ocultar opções de resposta 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 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. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 5. Pergunta 5 /1 Em termodinâmica, o conceito de entropia é tão importante quanto o conceito de energia com o qual estamos mais acostumados. Contudo, enquanto a palavra energia faz parte de nossa linguagem cotidiana, a entropia soa mais abstrata em análises iniciais, embora ambos sejam conceitos definidos de forma puramente teórica. Por isso, a entropia configura uma propriedade útil e serve como uma valiosa ferramenta na análise da segunda lei da termodinâmica aplicada aos dispositivos de engenharia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de entropia em sistemas cíclicos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. a entropia pode ser conservada em todo o processo, real ou idealizado, de acordo com o princípio de conservação da entropia. 2. os processos podem ocorrer em qualquer direção, sem violar o princípio de conservaçãoda entropia. 3. um processo deve avançar na direção compatível com o princípio do aumento da entropia. Resposta correta 4. o princípio do aumento da entropia indica que a variação da entropia de um sistema tenderá sempre a aumentar. 5. a geração de entropia é uma medida da magnitude das reversibilidades presentes em um processo. 6. Pergunta 6 /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. F, V, V, F. Resposta correta 2. F, F, V, F. 3. F, V, F, V. 4. V, F, V, F. 5. V, V, F, V. 7. Pergunta 7 /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. I e II. 2. II e IV. Resposta correta 3. I e III. 4. III e IV. 5. II e III. 8. Pergunta 8 /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. 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. 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. um processo é chamado de isentrópico se este for internamente irreversível e adiabático, de forma que a entropia do sistema permaneça constante. 9. Pergunta 9 /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. II e III. 2. I e IV. Resposta correta 3. III e IV. 4. II e IV. 5. I e II. 10. Pergunta 10 /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. 2, 4, 3, 1. 4. 1, 2, 4, 3. 5. 4, 1, 3, 2. Módulo C - 64111 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Três enunciados alternativos para a segunda lei da termodinâmica são definidos de forma a apresentar as formulações tradicionais e aplicadas de seus conceitos: os enunciados de Clausius, Kevin-Planck e da entropia. Embora o enunciado de Clausius esteja mais de acordo com a experiência, o enunciado de Kelvin-Planck fornece um meio mais eficaz para apresentar deduções oriundas da segunda lei, enfatizando o conceitode entropia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os enunciados da segunda lei da termodinâmica, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Enunciado de Clausius. 2) Enunciado de Kevin-Planck. 3) Reservatório térmico. 4) Enunciado da Entropia. ( ) Relaciona-se ao sentido da transferência de calor. ( ) Relacionado ao conceito de irreversibilidades em um sistema. ( ) Relacionado com os sistemas que percorrem um ciclo termodinâmico. ( ) Tem relação com um sistema que mantém a sua temperatura constante. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 1, 2, 4, 3. 2. 4, 1, 2, 3. 3. 3, 4, 2, 1. 4. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 5. 4, 3, 1, 2. 2. Pergunta 2 /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. F, V, V, F. 2. V, F, F, V. 3. F, V, F, V. 4. V, F, V, F. Resposta correta 5. V, V, F, V. 3. Pergunta 3 /1 Leia o texto abaixo: “O objetivo em várias aplicações do balanço de entropia é avaliar o termo de geração de entropia. Entretanto, o valor da geração de entropia para um dado processo de um sistema geralmente não tem, por si mesmo, maior significado. O significado é normalmente obtido através de comparação. Por exemplo, a geração de entropia no interior de um dado componente pode ser comparada a valores de geração de entropia em outros componentes, incluídos no sistema global formado por esses componentes.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. p. 244. Considerando essas informações e os conceitos de geração e transferência de entropia, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto a produção de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos. 2. em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível também pode levar a um aumento da entropia. 3. a entropia é produzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos processos irreversíveis em sistemas fechados. 4. as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois relacionam propriedades importantes de substâncias puras. Resposta correta 5. a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo que é percorrido entre esses estados. 4. Pergunta 4 /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: Ocultar opções de resposta 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 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. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 5. Pergunta 5 /1 Em termodinâmica, o conceito de entropia é tão importante quanto o conceito de energia com o qual estamos mais acostumados. Contudo, enquanto a palavra energia faz parte de nossa linguagem cotidiana, a entropia soa mais abstrata em análises iniciais, embora ambos sejam conceitos definidos de forma puramente teórica. Por isso, a entropia configura uma propriedade útil e serve como uma valiosa ferramenta na análise da segunda lei da termodinâmica aplicada aos dispositivos de engenharia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de entropia em sistemas cíclicos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. a entropia pode ser conservada em todo o processo, real ou idealizado, de acordo com o princípio de conservação da entropia. 2. os processos podem ocorrer em qualquer direção, sem violar o princípio de conservação da entropia. 3. um processo deve avançar na direção compatível com o princípio do aumento da entropia. Resposta correta 4. o princípio do aumento da entropia indica que a variação da entropia de um sistema tenderá sempre a aumentar. 5. a geração de entropia é uma medida da magnitude das reversibilidades presentes em um processo. 6. Pergunta 6 /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. F, V, V, F. Resposta correta 2. F, F, V, F. 3. F, V, F, V. 4. V, F, V, F. 5. V, V, F, V. 7. Pergunta 7 /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 paravolumes 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. I e II. 2. II e IV. Resposta correta 3. I e III. 4. III e IV. 5. II e III. 8. Pergunta 8 /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. 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. 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. um processo é chamado de isentrópico se este for internamente irreversível e adiabático, de forma que a entropia do sistema permaneça constante. 9. Pergunta 9 /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. II e III. 2. I e IV. Resposta correta 3. III e IV. 4. II e IV. 5. I e II. 10. Pergunta 10 /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. 2, 4, 3, 1. 4. 1, 2, 4, 3. 5. 4, 1, 3, 2. Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário Nota finalEnviado: 16/11/21 21:44 (BRT) 10/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /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. II e IV. Resposta correta 4. I e II. 5. I e III. 2. Pergunta 2 /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 irreversibilidadesdentro 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. 1, 2, 4, 3. 3. 2, 4, 3, 1. 4. 4, 1, 3, 2. 5. 3, 2, 1, 4. 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 IV. Resposta correta 2. I e II. 3. II e III. 4. III e IV. 5. II e IV. 4. Pergunta 4 /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, V, F, V. 2. F, V, F, V. 3. V, F, F, V. 4. V, F, V, F. Resposta correta 5. F, V, V, F. 5. Pergunta 5 /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. F, V, F, V. 2. V, F, F, V. 3. F, F, V, V. 4. V, V, F, F. Resposta correta 5. F, V, V, F. 6. Pergunta 6 /1 Leia o texto abaixo: “O objetivo em várias aplicações do balanço de entropia é avaliar o termo de geração de entropia. Entretanto, o valor da geração de entropia para um dado processo de um sistema geralmente não tem, por si mesmo, maior significado. O significado é normalmente obtido através de comparação. Por exemplo, a geração de entropia no interior de um dado componente pode ser comparada a valores de geração de entropia em outros componentes, incluídos no sistema global formado por esses componentes.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. p. 244. Considerando essas informações e os conceitos de geração e transferência de entropia, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto a produção de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos. 2. as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois relacionam propriedades importantes de substâncias puras. Resposta correta 3. a entropia é produzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos processos irreversíveis em sistemas fechados. 4. em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível também pode levar a um aumento da entropia. 5. a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo que é percorrido entre esses estados. 7. Pergunta 7 /1 Leia o texto abaixo: “A entropia é uma propriedade e, portanto, o valor da entropia de um sistema é fixo uma vez estabelecido o estado do sistema. A especificação de duas propriedades intensivas independentes determina o estado de um sistema compressível simples e o valor da entropia, bem como os valores de outras propriedades daquele estado. A partir de uma relação que a defina, a variação da entropia de uma substância pode ser expressa por outras propriedades.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. p. 339. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das variações da entropia de substâncias puras, analise as afirmativas a seguir. I. Nas tabelas de propriedades, os valores de entropia são fornecidos aleatoriamente. II. A variação da entropia de um corpo em um sistema fechado é dada pela razão entre a massa do corpo e a diferença entre os valores de entropia nos estados final e inicial. III. Os valores de entropia tornam-se negativos a temperaturas abaixo do valor de referência. IV. O valor da entropia pode ser obtido diretamente nas regiões de líquido comprimido e vapor superaquecido, sem a necessidade de nenhum cálculo adicional. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I e II. 2. II e III. 3. II e IV. 4. III e IV. Resposta correta 5. I e IV. 8. Pergunta 8 /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 geraçãode 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. a variação da energia de um sistema é igual à transferência de energia e de entropia para qualquer processo, seja reversível ou irreversível. 2. a transferência de entropia com a massa é igual a zero para os sistemas que envolvem fluxo de massa através de suas fronteiras. 3. irreversibilidades como atrito, reações químicas, compressão ou expansão em não equilíbrio sempre fazem diminuir a entropia de um sistema. 4. 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 5. a transferência de entropia devida ao calor será maior que zero para os processos ocorrendo em sistemas adiabáticos. 9. Pergunta 9 /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. F, V, F, V. 2. V, F, V, F. 3. F, F, V, F. 4. F, V, V, F. Resposta correta 5. V, V, F, V. 10. Pergunta 10 /1 Normalmente usamos algumas ideias ou experimentos mentais simples para reforçar o significado geral do conceito de entropia. A noção experimental ou intuitiva de entropia é usada algumas vezes em outros campos além da termodinâmica, como na teoria da informação, estatística, biologia e até mesmo em algumas modelagens sociais e econômicas. Com base no texto e considerando o que se sabe a respeito das relações de entropia em sistemas fechados e suas interpretações, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. segundo o balanço de entropia para sistemas fechados, não é necessário que a variação de entropia seja positiva para o sistema e a vizinhança. Resposta correta 2. os únicos processos que um sistema isolado pode percorrer são aqueles que tendem a diminuir a desordem do sistema. 3. segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, a soma das variações das entropias do sistema e vizinhança será igual a zero. 4. a entropia em um sistema isolado tende a diminuir à medida que o estado de equilíbrio é alcançado, até atingir o seu valor mínimo. 5. em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de aumento no ordenamento microscópico enquanto o sistema tende ao equilíbrio. Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário Nota fina lEnviado: 16/11/21 22:29 (BRT) 9/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício Pergunta 1 /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 V, F, F, V. F, V, F, V. V, F, V, F. F, V, V, F. Resposta correta F, F, V, V. Pergunta 2 /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 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. 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. 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 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. um processo é chamado de isentrópico se este for internamente irreversível e adiabático, de forma que a entropia do sistema permaneça constante. Pergunta 3 /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 a transferência de entropia devida ao calor será maior que zero para os processos ocorrendo em sistemas adiabáticos. irreversibilidades como atrito, reações químicas, compressão ou expansão em não equilíbrio sempre fazem diminuir a entropia de um sistema. a variação da energia de um sistema é igual à transferência de energia e de entropia para qualquer processo, seja reversível ou irreversível. a transferência de entropia com a massa é igual a zero paraos sistemas que envolvem fluxo de massa através de suas fronteiras. 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 Pergunta 4 /1 Em termodinâmica, o conceito de entropia é tão importante quanto o conceito de energia com o qual estamos mais acostumados. Contudo, enquanto a palavra energia faz parte de nossa linguagem cotidiana, a entropia soa mais abstrata em análises iniciais, embora ambos sejam conceitos definidos de forma puramente teórica. Por isso, a entropia configura uma propriedade útil e serve como uma valiosa ferramenta na análise da segunda lei da termodinâmica aplicada aos dispositivos de engenharia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de entropia em sistemas cíclicos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta os processos podem ocorrer em qualquer direção, sem violar o princípio de conservação da entropia. a entropia pode ser conservada em todo o processo, real ou idealizado, de acordo com o princípio de conservação da entropia. um processo deve avançar na direção compatível com o princípio do aumento da entropia. Resposta correta a geração de entropia é uma medida da magnitude das reversibilidades presentes em um processo. o princípio do aumento da entropia indica que a variação da entropia de um sistema tenderá sempre a aumentar. Pergunta 5 /1 Leia o texto abaixo: “A entropia é uma propriedade e, portanto, o valor da entropia de um sistema é fixo uma vez estabelecido o estado do sistema. A especificação de duas propriedades intensivas independentes determina o estado de um sistema compressível simples e o valor da entropia, bem como os valores de outras propriedades daquele estado. A partir de uma relação que a defina, a variação da entropia de uma substância pode ser expressa por outras propriedades.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. p. 339. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das variações da entropia de substâncias puras, analise as afirmativas a seguir. I. Nas tabelas de propriedades, os valores de entropia são fornecidos aleatoriamente. II. A variação da entropia de um corpo em um sistema fechado é dada pela razão entre a massa do corpo e a diferença entre os valores de entropia nos estados final e inicial. III. Os valores de entropia tornam-se negativos a temperaturas abaixo do valor de referência. IV. O valor da entropia pode ser obtido diretamente nas regiões de líquido comprimido e vapor superaquecido, sem a necessidade de nenhum cálculo adicional. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta II e III. I e II. III e IV. Resposta correta II e IV. I e IV. Pergunta 6 /1 Normalmente usamos algumas ideias ou experimentos mentais simples para reforçar o significado geral do conceito de entropia. A noção experimental ou intuitiva de entropia é usada algumas vezes em outros campos além da termodinâmica, como na teoria da informação, estatística, biologia e até mesmo em algumas modelagens sociais e econômicas. Com base no texto e considerando o que se sabe a respeito das relações de entropia em sistemas fechados e suas interpretações, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, a soma das variações das entropias do sistema e vizinhança será igual a zero. a entropia em um sistema isolado tende a diminuir à medida que o estado de equilíbrio é alcançado, até atingir o seu valor mínimo. em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de aumento no ordenamento microscópico enquanto o sistema tende ao equilíbrio. segundo o balanço de entropia para sistemas fechados, não é necessário que a variação de entropia seja positiva para o sistema e a vizinhança. Resposta correta os únicos processos que um sistema isolado pode percorrer são aqueles que tendem a diminuir a desordem do sistema. Pergunta 7 /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 F, V, F, V. V, F, V, F. Resposta correta V, V, F, F. F, F, V, V. V, F, F, V. Pergunta 8 /1 Três enunciados alternativos para a segunda lei da termodinâmica são definidos de forma a apresentar as formulações tradicionais e aplicadas de seus conceitos: os enunciados de Clausius, Kevin-Planck e da entropia. Embora o enunciado de Clausius esteja mais de acordo com a experiência, o enunciado de Kelvin-Planck fornece um meio mais eficaz para apresentar deduções oriundas da segunda lei, enfatizando o conceito de entropia. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os enunciados da segunda lei da termodinâmica, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Enunciado de Clausius. 2) Enunciado de Kevin-Planck. 3) Reservatório térmico. 4) Enunciado da Entropia. ( ) Relaciona-se ao sentido da transferência de calor. ( ) Relacionado ao conceito de irreversibilidades em um sistema. ( ) Relacionado com os sistemas que percorrem um ciclo termodinâmico. ( ) Tem relação com um sistema que mantém a sua temperatura constante. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 4, 1, 2, 3. 1, 2, 4, 3. 4, 3, 1, 2. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 3, 4, 2, 1. Pergunta 9 /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 transferênciade 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 II e III. I e II. III e IV. II e IV. Resposta correta I e III. Pergunta 10 /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 Incorreta: II e IV. I e IV. Resposta correta II e III. I e II. III e IV. Módulo C - 64111 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C Avaliação On-Line 4 (AOL 4) - Questionário Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Leia o trecho a seguir: “Eficiência térmica é uma medida da eficiência da conversão do calor recebido por uma máquina térmica em trabalho. Máquinas térmicas são projetadas para converter calor em trabalho, e os engenheiros estão constantemente tentando melhorar a eficiência desses dispositivos, pois mais eficiência significa menos consumo de combustível e, consequentemente, menos despesas com combustível e menor poluição”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 282. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os principais aspectos da segunda lei para os ciclos de refrigeração e bomba de calor, analise as afirmativas a seguir: I. O coeficiente de desempenho de um ciclo de refrigeração irreversível é menor do que o coeficiente de desempenho de um ciclo de refrigeração reversível. II. A performance de uma bomba de calor mede a capacidade de extração de calor a partir de um meio externo aquecido, tendo como valor máximo a unidade. III. Todos os ciclos de refrigeração reversíveis que operam entre os mesmos dois reservatórios térmicos possuem coeficientes de desempenho diferentes. IV. O coeficiente de performance de um refrigerador pode ser maior que a unidade, diferente da eficiência térmica, que nunca pode ser maior que 100%. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I, III e IV. 2. II e III. 3. I e II. 4. II e IV. 5. I e IV. Resposta correta 2. Pergunta 2 /1 Leia o trecho a seguir: “Duas áreas importantes de aplicação da termodinâmica são a geração de potência e a refrigeração, ambas realizadas geralmente por sistemas que operam segundo um ciclo termodinâmico. Os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir potência são geralmente chamados de motores (ou máquinas), e os ciclos termodinâmicos nos quais eles operam são chamados de ciclos de potência.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 487. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos das usinas de potência a vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Nas usinas movidas a combustível fóssil, a vaporização é realizada pela transferência de calor dos gases quentes produzidos na combustão do combustível para a água que passa pelos tubos da caldeira. II. ( ) Uma das principais vantagens na busca de um local para uma planta de potência a vapor é o acesso a quantidades suficientes de água de resfriamento para o condensador, que normalmente é abundante. III. ( ) Na usina nuclear, a energia necessária para a vaporização do fluido do ciclo de trabalho se origina em uma reação nuclear controlada que ocorre no interior da estrutura de contenção de um reator. IV. ( ) O processamento e o manuseio do combustível são características pouco relevantes tanto para as plantas de combustível fóssil quanto para aquelas de combustível nuclear. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, F, F. 2. V, F, V, F. Resposta correta 3. F, V, F, V. 4. F, V, V, F. 5. F, F, V, V. 3. Pergunta 3 /1 Leia o trecho a seguir: “Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no contexto atual, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios com a barragem. Resposta correta 2. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. 3. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 4. a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, já que o custo de fabricação das instalações é baixo. 5. o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento domiciliar. 4. Pergunta 4 /1 Provavelmente, o ciclo reversível mais conhecido é o ciclo de Carnot, proposto em 1824 pelo engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832). Em um ciclo de Carnot, o sistema que está executando o ciclo passa por uma série de quatro processos internamente reversíveis, e pode ser executado por um sistema fechado ou por um sistema com escoamento em regime permanente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características do ciclo de potência de Carnot, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Um ciclo de Carnot é composto por dois processos isotérmicos alternados com dois processos adiabáticos. II. ( ) Em um ciclo de Carnot, os trabalhos de expansão ou compressão dependem do processo isocórico. III. ( ) A máquina térmica teórica que opera segundo o ciclo de Carnot é chamada de máquina térmica de Carnot. IV. ( ) Um ciclo de Carnot pode operar à temperatura constante para um processo isobárico internamente reversível. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. 2.V, F, V, F. Resposta correta 3. F, V, F, V. 4. F, F, V, V. 5. V, V, F, F. 5. Pergunta 5 /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 o conteúdo estudado sobre as propriedades definidas através dos diagramas de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A eficiência de uma máquina térmica real pode ser maximizada com o fornecimento de calor à temperatura mais alta possível e rejeição de calor da máquina à temperatura mais baixa possível. Porque: II. Se a temperatura do reservatório frio se aproxima de zero, a eficiência da máquina decresce continuamente e, se essa temperatura aumenta, cresce a quantidade de calor rejeitado pela máquina. 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 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. Resposta correta 5. As asserções I e II são falsas. 6. Pergunta 6Crédito total dado /1 Leia o trecho a seguir: “O dispositivo ou instalação que melhor se ajusta à definição de máquina térmica é a usina de potência a vapor, que é uma máquina de combustão externa. Ou seja, a combustão ocorre fora da máquina e a energia térmica liberada durante esse processo é transferida para o vapor sob a forma de calor.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 280. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características de uma usina a vapor, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Calor de entrada. 2) Calor de saída. 3) Trabalho de entrada. 4) Trabalho de saída. ( ) Quantidade de calor fornecida ao vapor na caldeira a partir de uma fonte à alta temperatura. ( ) Quantidade de trabalho necessária para comprimir a água até a pressão da caldeira. ( ) Quantidade de trabalho realizado pelo vapor à medida que se expande na turbina. ( ) Quantidade de calor rejeitada pelo vapor no condensador para um reservatório à baixa temperatura. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 2, 1, 4, 3. 2. 3, 4, 2, 1. 3. 4, 3, 1, 2. 4. 2, 1, 3, 4. 5. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 7. Pergunta 7 /1 Leia o trecho a seguir: “Para promover o uso eficiente da energia, os governos em todo o mundo estabeleceram padrões mínimos para o desempenho do consumo de energia dos equipamentos. O melhor desempenho é alcançado usando dispositivos que têm unidades com velocidade variável (também chamados de inversores). No modo ar-condicionado, por exemplo, esses dispositivos operam em velocidades mais altas nos dias quentes e em velocidades mais baixas em dias mais frescos, aumentando a eficiência e fornecendo maior conforto.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 289. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre conceitos de eficiência e desempenho nos ciclos de potência, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de refrigeração reversível que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a temperatura da fonte fria e a variação das temperaturas das duas fontes. Resposta correta 2. a eficiência térmica de um sistema que percorre um ciclo de potência reversível enquanto opera entre reservatórios térmicos é dada pela razão entre as temperaturas, somada da unidade. 3. o coeficiente de desempenho máximo para qualquer ciclo de refrigeração operando entre dois reservatórios a temperaturas de 4,4°C para a fonte fria e 26,7°C da fonte quente é, aproximadamente, 2,5. 4. o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de bomba de calor reversível que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a variação das temperaturas das duas fontes e a temperatura da fonte quente. 5. o coeficiente de desempenho mínimo para qualquer ciclo de bomba de calor operando entre dois reservatórios em estados térmicos diferentes estará na faixa entre zero e um, independente das irreversibilidades. 8. Pergunta 8 /1 Leia o trecho a seguir: “Nossa sociedade não deve apenas gerar a eletricidade necessária para atender a diversas aplicações, mas, também, distribuí-la aos consumidores. A interface entre as atividades de geração e distribuição nem sempre é simples de ser executada. A malha energética atual está se tornando com rapidez em uma relíquia do século XX, susceptível a quedas de energia que ameaçam a segurança e custando bilhões de dólares à economia anualmente.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 358. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transmissão e distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A principal diferença entre a malha atual e a malha do futuro é a mudança de um foco na transmissão e distribuição de eletricidade para um foco no gerenciamento da eletricidade. II. ( ) Uma malha do século XXI será equipada para disponibilizar informações em tempo real, sendo capaz de fornecer aos consumidores energia de qualidade, confiável e com acessibilidade em qualquer local e tempo. III. ( ) A malha energética mundial futura sofrerá poucas modificações em relação à atual, já que, atualmente, a geração de energia promove o uso da eletricidade de modo mais eficiente possível. IV. ( ) A confiabilidade da energia gerada a partir da malha do século XXI depende muito pouco de políticas públicas que levem empresas e governos a pensarem em termos de eficiência e produção limpa de energia. 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, F. Resposta correta 4. F, F, V, V. 5. F, V, V, F. 9. Pergunta 9 /1 Leia o trecho a seguir: “Além das configurações das instalações de potência a vapor, os ciclos de Carnot também podem ser enxergados como ciclos compostos de processos nos quais um capacitor é carregado e descarregado, uma substância paramagnética é magnetizada e desmagnetizada, e assim por diante. Contudo, não importando o tipo de dispositivo ou a substância de trabalho utilizada, algumas características são comuns a ciclos que operam dessa forma.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 217. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das diferentes configurações de um ciclo de Carnot, analise as afirmativas a seguir. I. O ciclo de Carnot apresenta três processos internamente irreversíveis: dois processos isobáricos e um isotérmico. II. A eficiência térmica do ciclo de potência de Carnot é dada em termos das temperaturas avaliadas na escala Celsius. III. Em qualquer ciclo de Carnot, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo pode ser avaliado pelo cálculo da área delimitada pelas linhas dos processos em um diagrama p"-" V. IV. Os coeficientes de desempenho dos ciclos de refrigeração e bomba de calor de Carnot são sempre dados em termos das temperaturas na escala Kelvin ou Rankine. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opçõesde resposta 1. III e IV. Resposta correta 2. I, II e IV. 3. I, II e III. 4. I e IV. 5. II e III. 10. Pergunta 10 /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência global dos veículos aumentou consideravelmente ao longo dos anos, principalmente em virtude dos aperfeiçoamentos em aerodinâmica, materiais e controles eletrônicos. Entretanto, o consumo médio de combustível dos veículos novos permanece na faixa de 8 a 9 quilômetros por litro, por causa da crescente tendência dos consumidores em optar por carros maiores e menos econômicos, caminhonetes e veículos utilitários esportivos.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 531. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os quatro componentes de uma usina a vapor podem ser tratados como sistemas abertos, mas o sistema total composto por esses componentes é tratado como fechado. Porque: II. Embora haja fluxo de massa com a entrada e saída de vapor dos componentes do ciclo, no sistema conjunto não há transferência de massa e a variação da energia interna total do ciclo é igual a zero. 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. Incorreta: A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 4. As asserções I e II são falsas. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Avaliação On-Line 4 (AOL 4) - Questionário Nota finalEnviado: 16/11/21 22:01 (BRT) 10/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Leia o trecho a seguir: “Nossa sociedade não deve apenas gerar a eletricidade necessária para atender a diversas aplicações, mas, também, distribuí-la aos consumidores. A interface entre as atividades de geração e distribuição nem sempre é simples de ser executada. A malha energética atual está se tornando com rapidez em uma relíquia do século XX, susceptível a quedas de energia que ameaçam a segurança e custando bilhões de dólares à economia anualmente.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 358. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transmissão e distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A principal diferença entre a malha atual e a malha do futuro é a mudança de um foco na transmissão e distribuição de eletricidade para um foco no gerenciamento da eletricidade. II. ( ) Uma malha do século XXI será equipada para disponibilizar informações em tempo real, sendo capaz de fornecer aos consumidores energia de qualidade, confiável e com acessibilidade em qualquer local e tempo. III. ( ) A malha energética mundial futura sofrerá poucas modificações em relação à atual, já que, atualmente, a geração de energia promove o uso da eletricidade de modo mais eficiente possível. IV. ( ) A confiabilidade da energia gerada a partir da malha do século XXI depende muito pouco de políticas públicas que levem empresas e governos a pensarem em termos de eficiência e produção limpa de energia. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. 2. F, F, V, V. 3. F, V, V, F. 4. F, V, F, V. 5. V, V, F, F. Resposta correta 2. Pergunta 2 /1 Leia o trecho a seguir: “Para promover o uso eficiente da energia, os governos em todo o mundo estabeleceram padrões mínimos para o desempenho do consumo de energia dos equipamentos. O melhor desempenho é alcançado usando dispositivos que têm unidades com velocidade variável (também chamados de inversores). No modo ar- condicionado, por exemplo, esses dispositivos operam em velocidades mais altas nos dias quentes e em velocidades mais baixas em dias mais frescos, aumentando a eficiência e fornecendo maior conforto.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 289. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre conceitos de eficiência e desempenho nos ciclos de potência, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. o coeficiente de desempenho máximo para qualquer ciclo de refrigeração operando entre dois reservatórios a temperaturas de 4,4°C para a fonte fria e 26,7°C da fonte quente é, aproximadamente, 2,5. 2. o coeficiente de desempenho mínimo para qualquer ciclo de bomba de calor operando entre dois reservatórios em estados térmicos diferentes estará na faixa entre zero e um, independente das irreversibilidades. 3. o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de bomba de calor reversível que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a variação das temperaturas das duas fontes e a temperatura da fonte quente. 4. o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de refrigeração reversível que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a temperatura da fonte fria e a variação das temperaturas das duas fontes. Resposta correta 5. a eficiência térmica de um sistema que percorre um ciclo de potência reversível enquanto opera entre reservatórios térmicos é dada pela razão entre as temperaturas, somada da unidade. 3. Pergunta 3 /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 o conteúdo estudado sobre as propriedades definidas através dos diagramas de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A eficiência de uma máquina térmica real pode ser maximizada com o fornecimento de calor à temperatura mais alta possível e rejeição de calor da máquina à temperatura mais baixa possível. Porque: II. Se a temperatura do reservatório frio se aproxima de zero, a eficiência da máquina decresce continuamente e, se essa temperatura aumenta, cresce a quantidade de calor rejeitado pela máquina. 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, 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 verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Resposta correta 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 4. Pergunta 4Crédito total dado /1 Leia o trecho a seguir: “Desprezar as variações de energia cinética e potencial do fluido de trabalho é uma simplificação normalmente utilizada na análise dos ciclos de potência. Essaé uma hipótese razoável, uma vez que em dispositivos que envolvem trabalho de eixo, como turbinas, compressores e bombas, os termos energia cinética e energia potencial normalmente são muito pequenos com relação aos outros termos.” Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 488. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a eficiência e rendimento dos processos cíclicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A eficiência térmica de uma máquina térmica é sempre maior que a unidade, pois o calor das duas fontes são grandezas positivas. II. ( ) O trabalholíquido de uma máquina térmica é sempre menor que a quantidade de calor fornecida ao sistema. III. ( ) A eficiência térmica é uma medida do desempenho de uma máquina térmica, sendo uma fração do calor fornecido convertido em trabalho líquido. IV. ( ) Em máquinas térmicas, um maior rendimento significa um maior gasto com consumo de combustível com menor quantidade de calor rejeitada. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, F. Resposta correta 2. V, V, F, V. 3. V, F, V, F. 4. F, F, V, F. 5. F, V, F, V. 5. Pergunta 5 /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência global dos veículos aumentou consideravelmente ao longo dos anos, principalmente em virtude dos aperfeiçoamentos em aerodinâmica, materiais e controles eletrônicos. Entretanto, o consumo médio de combustível dos veículos novos permanece na faixa de 8 a 9 quilômetros por litro, por causa da crescente tendência dos consumidores em optar por carros maiores e menos econômicos, caminhonetes e veículos utilitários esportivos.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 531. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os quatro componentes de uma usina a vapor podem ser tratados como sistemas abertos, mas o sistema total composto por esses componentes é tratado como fechado. Porque: II. Embora haja fluxo de massa com a entrada e saída de vapor dos componentes do ciclo, no sistema conjunto não há transferência de massa e a variação da energia interna total do ciclo é igual a zero. 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. Resposta correta 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 4. As asserções I e II são falsas. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 6. Pergunta 6Crédito total dado /1 Leia o trecho a seguir: “O dispositivo ou instalação que melhor se ajusta à definição de máquina térmica é a usina de potência a vapor, que é uma máquina de combustão externa. Ou seja, a combustão ocorre fora da máquina e a energia térmica liberada durante esse processo é transferida para o vapor sob a forma de calor.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 280. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características de uma usina a vapor, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Calor de entrada. 2) Calor de saída. 3) Trabalho de entrada. 4) Trabalho de saída. ( ) Quantidade de calor fornecida ao vapor na caldeira a partir de uma fonte à alta temperatura. ( ) Quantidade de trabalho necessária para comprimir a água até a pressão da caldeira. ( ) Quantidade de trabalho realizado pelo vapor à medida que se expande na turbina. ( ) Quantidade de calor rejeitada pelo vapor no condensador para um reservatório à baixa temperatura. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 2. 2, 1, 3, 4. 3. 4, 3, 1, 2. 4. 3, 4, 2, 1. 5. 2, 1, 4, 3. 7. Pergunta 7 /1 Leia o trecho a seguir: “Além das configurações das instalações de potência a vapor, os ciclos de Carnot também podem ser enxergados como ciclos compostos de processos nos quais um capacitor é carregado e descarregado, uma substância paramagnética é magnetizada e desmagnetizada, e assim por diante. Contudo, não importando o tipo de dispositivo ou a substância de trabalho utilizada, algumas características são comuns a ciclos que operam dessa forma.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 217. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das diferentes configurações de um ciclo de Carnot, analise as afirmativas a seguir. I. O ciclo de Carnot apresenta três processos internamente irreversíveis: dois processos isobáricos e um isotérmico. II. A eficiência térmica do ciclo de potência de Carnot é dada em termos das temperaturas avaliadas na escala Celsius. III. Em qualquer ciclo de Carnot, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo pode ser avaliado pelo cálculo da área delimitada pelas linhas dos processos em um diagrama p"-" V. IV. Os coeficientes de desempenho dos ciclos de refrigeração e bomba de calor de Carnot são sempre dados em termos das temperaturas na escala Kelvin ou Rankine. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. II e III. 2. I, II e IV. 3. I, II e III. 4. III e IV. Resposta correta 5. I e IV. 8. Pergunta 8 /1 Leia o trecho a seguir: “Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no contexto atual, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios com a barragem. Resposta correta 2. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 3. o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento domiciliar. 4. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. 5. a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, já que o custo de fabricação das instalações é baixo. 9. Pergunta 9 /1 A inevitável escassez das fontes de energia não renováveis e seus efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente tem despertado interesse pela abertura de novos caminhos pelos quais se possa produzir a eletricidade que precisamos, em especial o aumento do uso de fontes renováveis. Ainda assim, a produção de energia na primeira metade do século XXI vai se basear, principalmente, nos meios já disponíveis, uma vez que o estabelecimento de novas tecnologias requer décadas de estudos e grandes investimentos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as perspectivas energéticas e a distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir. I. Para se levar em conta precisamente o custo total da usina de energia, torna-se pouco relevante considerar os custos envolvidos em todas as fases, desde o estabelecimento das fontes até os impactos na saúde. II. A captura, o tratamento e o descarte apropriado de efluentes e resíduos, incluindo o armazenamento de longo prazo, devem ser objeto de análise do planejamento da usina de energia. III. Embora o fomento à geração de energia sustentável e renovável dependa de regulamentações e políticas públicas, ainda será mais viável nos próximos anos o consumo das fontes não-renováveis. IV. As usinas de energia são mais bem idealizadas com base emum ciclo de vida, e não através da visão restrita apenas da fase de operação da usina. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. II e IV. Resposta correta 2. I e II. 3. I e III. 4. III e IV. 10. Pergunta 10 /1 Leia o trecho a seguir: “Duas áreas importantes de aplicação da termodinâmica são a geração de potência e a refrigeração, ambas realizadas geralmente por sistemas que operam segundo um ciclo termodinâmico. Os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir potência são geralmente chamados de motores (ou máquinas), e os ciclos termodinâmicos nos quais eles operam são chamados de ciclos de potência.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 487. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos das usinas de potência a vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Nas usinas movidas a combustível fóssil, a vaporização é realizada pela transferência de calor dos gases quentes produzidos na combustão do combustível para a água que passa pelos tubos da caldeira. II. ( ) Uma das principais vantagens na busca de um local para uma planta de potência a vapor é o acesso a quantidades suficientes de água de resfriamento para o condensador, que normalmente é abundante. III. ( ) Na usina nuclear, a energia necessária para a vaporização do fluido do ciclo de trabalho se origina em uma reação nuclear controlada que ocorre no interior da estrutura de contenção de um reator. IV. ( ) O processamento e o manuseio do combustível são características pouco relevantes tanto para as plantas de combustível fóssil quanto para aquelas de combustível nuclear. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, F, V, V. 2. F, V, F, V. 3. F, V, V, F. 4. V, F, V, F. Resposta correta 5. V, V, F, F. 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 1/8 Conteúdo do exercício Ocultar opções de resposta Avaliação On-Line 1 (AOL 1) - Questionário Cesar Gomes Sampaio de Ara… Pergunta 1 -- /1 Várias escalas empíricas de temperatura têm sido utilizadas nos últimos 70 anos para propiciar a calibração de instrumentos e normalizar as medições de temperatura. A Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é a mais recente dessas e é baseada em um conjunto de pontos fixos facilmente reprodutíveis, que receberam valores numéricos de temperatura definidos, e em certas fórmulas que relacionam as temperaturas às leituras de determinados instrumentos de medição de temperatura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as escalas termodinâmicas de temperatura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. As escalas Kelvin e Rankine são as escalas termodinâmicas absolutas do sistema internacional e inglês, respectivamente. Porque: II. Em termodinâmica, em geral, é necessário que as escalas absolutas sejam independentes das propriedades de qualquer substância. A seguir, assinale a alternativa correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 10/10 Nota final Enviado: 07/11/21 16:15 (BRT) 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 2/8 Ocultar opções de resposta As asserções I e II são falsas. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Resposta correta As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Pergunta 2 -- /1 Em geral, os sistemas termodinâmicos podem ser estudados dos pontos de vista macroscópico e microscópico. A abordagem macroscópica se refere ao comportamento global de um sistema, sendo chamada de termodinâmica clássica. Por sua vez, a abordagem microscópica é fruto da termodinâmica estatística, que se preocupa diretamente com a estrutura da matéria. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o comportamento dos sistemas nas abordagens termodinâmicas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Na termodinâmica clássica, nenhum modelo de estruturas molecular, atômica ou subatômica é utilizado diretamente. Porque: II. Diferentemente da termodinâmica estatística, o modelo clássico prevê uma abordagem mais direta para a análise e o projeto, além de possuir menor rigor matemático. A seguir, assinale a alternativa correta: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Resposta correta As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são falsas. Pergunta 3 -- /1 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 3/8 Ocultar opções de resposta A temperatura com que uma substância muda de fase tem relação direta com a pressão. A água, por exemplo, pode permanecer líquida mesmo a temperaturas acima de 100°C, desde que submetida a pressões maiores que a pressão atmosférica. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos de aquecimento da água, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A uma determinada pressão, a temperatura na qual uma substância muda de fase é chamada de temperatura de saturação. II. ( ) A quantidade de energia absorvida ou liberada durante um processo de mudança de fase é chamada de calor sensível. III. ( ) O calor latente de fusão é equivalente à quantidade de energia absorvida durante o processo de solidificação. IV. ( ) Uma substância pode entrar em ebulição na mesma temperatura, mesmo a pressões mais altas que a de saturação. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: F, V, F, V. Resposta corretaV, F, V, F. V, V, F, F. F, F, V, V. F, V, V, F. Pergunta 4 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Quando qualquer uma das propriedades de um sistema é alterada, ocorre uma mudança de estado e diz que o sistema percorreu um processo. Um processo é uma transformação de um estado a outro. Entretanto, se um sistema exibe o mesmo valor de suas propriedades em dois tempos distintos ele está no mesmo estado nesses tempos. Um sistema é dito em regime permanente se nenhuma de suas propriedades varia com o tempo.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 8. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre propriedades de um sistema, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O estado refere-se à condição de um sistema e é, normalmente, especificado pelas propriedades. 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 4/8 Ocultar opções de resposta II. ( ) A termodinâmica não trata somente de grandezas que são propriedades intrínsecas de um sistema. III. ( ) As propriedades termodinâmicas podem ser classificadas como intensivas e internas. IV. ( ) Algumas propriedades familiares de sistemas termodinâmicos são a pressão, temperatura e volume. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, F, V. F, V, V, F. Resposta corretaV, V, F, V. V, F, V, F. F, V, F, V. Pergunta 5 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Três propriedades intensivasmensuráveis particularmente importantes na termodinâmica aplicada à engenharia são o volume específico, a pressão e a temperatura. Em uma perspectiva macroscópica, a descrição da matéria é simplificada quando se considera que ela é uniformemente distribuída ao longo de uma região. A validade dessa idealização, conhecida como hipótese do contínuo, pode ser inferida pelo fato de que, para uma classe extremamente ampla de fenômenos de interesse para a engenharia, o comportamento da matéria obtido por essa descrição encontra-se em conformidade com dados medidos.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 11. Considerando essas informações e o conteúdo estudado a respeito das propriedades intensivas em termodinâmica , analise os termos disponíveis a seguir e os associe-os a suas respectivas características 1) Densidade. 2) Volume específico. 3) Peso específico. 4) Pressão manométrica. ( ) Relação que denota a razão entre a distribuição de matéria em uma substância por unidade de massa. ( ) Relação que especifica as diferenças entre a força por unidade de área no vácuo e na atmosfera ( ) Relação que define a razão entre a massa de uma substância por unidade de volume. ( ) Relação que fornece o produto entre a densidade e a aceleração da gravidade. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 5/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta Resposta correta2, 4, 1, 3. 2, 1, 4, 3. 4, 3, 2, 1. 3, 4, 1, 2. 1, 2, 3, 4. Pergunta 6 -- /1 Há inúmeras situações práticas em que duas fases de uma substância pura coexistem em equilíbrio. A água existe como uma mistura de líquido e vapor na caldeira e no condensador de uma usina termoelétrica. O refrigerante passa de líquido para vapor no congelador de um refrigerador. Por ser uma substância conhecida, a água é usada para demonstrar os princípios básicos envolvidos na mudança de fase. Considerando essas informações e o conteúdo estudado s obre os processos de mudança de fase de substâncias puras, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características . 1) Líquido comprimido. 2) Líquido saturado. 3) Vapor saturado. 4) Vapor superaquecido. ( ) Água no estado líquido à pressão atmosférica de 1 atm. ( ) Quantidade de vapor no limite com a fase líquida, prestes a se condensar. ( ) Vapor a uma temperatura acima do ponto de condensação. ( ) Água no estado líquido, pronta para se converter em vapor. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 4, 2, 1, 3. 2, 4, 3, 1. 1, 4, 3, 2. Resposta correta1, 3, 4, 2. 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 6/8 Ocultar opções de resposta 4, 3, 2, 1. Pergunta 7 -- /1 Quando os cálculos de um projeto de engenharia são realizados, uma preocupação latente dos projetistas é com as unidades das grandezas envolvidas. Uma unidade especifica a quantidade ou dimensão de uma grandeza, por meio da qual qualquer outra grandeza do mesmo tipo é medida. É importante frisar que as dimensões fundamentais ou primárias não dependem de uma lei física para serem descritas, enquanto as dimensões secundárias são mensuradas em função das primárias. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de dimensões físicas primárias e secundárias, pode-se afirmar que: força e pressão são exemplos de dimensões primárias, enquanto massa, comprimento e tempo são exemplos de dimensões secundárias. comprimento e aceleração são exemplos de dimensões primárias, enquanto força e massa são exemplos de dimensões secundárias. velocidade e pressão são exemplos de dimensões primárias, enquanto comprimento e tempo são exemplos de dimensões secundárias. Resposta correta massa e tempo são exemplos de dimensões primárias, enquanto força e pressão são exemplos de dimensões secundárias. velocidade e força são exemplos de dimensões primárias, enquanto massa e comprimento são exemplos de dimensões secundárias. Pergunta 8 -- /1 A termodinâmica clássica é uma ciência que trata principalmente de estados em equilíbrio. Pode-se dizer que em um estado de equilíbrio não existem potenciais desbalanceados dentro do sistema. Assim, um sistema em equilíbrio não passa por mudanças em suas propriedades quando é isolado de sua vizinhança. 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 7/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta Considerando essas informações e o conteúdo estudado s obre os estados de equilíbrio termodinâmicos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe-os a suas respectivas características 1) Equilíbrio térmico. 2) Equilíbrio mecânico. 3) Equilíbrio de fase. 4) Equilíbrio químico. I. ( ) Quando o tempo não altera a composição química do sistema. II. ( ) Quando a massa de cada fase atinge um nível de igualdade. III. ( ) Quando a temperatura registrada é igual para todo o sistema. IV. ( ) Quando a pressão permanece a mesma em todos os pontos do sistema. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 2, 4, 3, 1. 1, 2, 4, 3. 3, 1, 2, 4. 3, 2, 1, 4. Resposta correta4, 3, 1, 2. Pergunta 9 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Um passo-chave inicial em qualquer análise, em engenharia, consiste em descrever de forma precisa o que está sendo estudado. Em mecânica, se a trajetória de um corpo deve ser determinada, normalmente o primeiro passo é definir um corpo livre e identificar todas as forças exercidas por outros corpos sobre ele. Na termodinâmica o termo sistema é usado para identificar o objeto de análise. Uma vez que o sistema é definido e as interações relevantes com os outros sistemas são identificadas, uma ou mais leis físicas podem ser aplicadas.”Fonte: MORAN, M. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 4. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características dos sistemas termodinâmicos, pode-se afirmar que: Resposta correta o sistema termodinâmico é todo objeto sob análise no estudo, podendo ser tão simples como um corpo livre ou complexo como uma usina termoelétrica. 07/11/2021 16:16 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394121_1/overview/attempt/_15450677_1/review/inline-feedback?… 8/8 Ocultar opções de resposta o sistema termodinâmico é composto pelas vizinhanças e as fronteiras, que estabelecem limites físicos entre os componentes do sistema. os sistemas termodinâmicos chamados de volumes de controle são sistemas termodinâmicos fechados que possuem fronteiras físicas. nos sistemas termodinâmicos fechados, as vizinhanças correspondem a todos aos objetos de interação internos ao sistema. alguns sistemas termodinâmicos abertos podem ser estudados ignorando as interações do sistema com as vizinhanças. Pergunta 10 -- /1 Para descrever um sistema termodinâmico e prever seu comportamento, torna-se necessário o conhecimento de suas propriedades e como elas estão relacionadas. Assim, pode-se dizer que o valor de uma propriedade tem relevância para todo o sistema, o que, por sua vez, implica o que é chamado equilíbrio. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de propriedades de uma substância e as propriedades de um sistema termodinâmico, é correto afirmar que: uma propriedade é uma característica microscópica do sistema e depende do comportamento prévio desse. qualquer propriedade termodinâmica pode ser definida segundo o ponto de vista microscópico do sistema. qualquer propriedade pode ser definidaem termos macroscópicos do sistema, já que elas dependem da substância. toda propriedade deve ser definida com o conhecimento prévio do caminho ou história do sistema. qualquer propriedade é uma característica macroscópica do sistema, tal como massa e temperatura. Avaliação On-Line 4 (AOL 4) - Questionário 9/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /1 Os aparelhos de ar-condicionado têm a função básica de resfriar ambientes, como uma sala ou um prédio, removendo o calor do ar ambiente e descarregando-o no lado de fora. Esses dispositivos podem ser vistos como os refrigeradores comuns, cujo espaço refrigerado difere dos compartimentos para armazenar alimentos de uma geladeira convencional. O mesmo aparelho de condicionamento de ar pode ser utilizado como uma bomba de calor, removendo calor do espaço externo frio e descarregando na sala, desde que instalado ao contrário. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre características no desempenho dos refrigeradores e das bombas de calor, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Para ciclos reversíveis operando entre os mesmos reservatórios térmicos, a relação entre os coeficientes de desempenho poderá será maior que a unidade. Porque: II. Tanto os desempenhos dos refrigeradores quanto das bombas de calor podem ser maiores que a unidade, delimitados em relação ao fornecimento líquido de trabalho para o ciclo 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, mas a II não é uma justificativa correta da I. 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 verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são falsas. 2. Pergunta 2 /1 Enquanto o enunciado de Kelvin-Planck da segunda lei fornece a base teórica para as aplicações em engenharia, as implicações da segunda lei, relacionadas a ciclos termodinâmicos, não estão limitadas ao caso da transferência de calor com um único reservatório térmico. Sistemas que percorrem ciclos enquanto interagem termicamente com dois reservatórios térmicos podem também ser considerados a partir do ponto de vista da segunda lei, fornecendo alguns resultados com importantes aplicações. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as aplicações da segunda lei para os ciclos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. as máquinas térmicas permitem a conversão de trabalho em calor de forma automática, em qualquer temperatura, para um ciclo termodinâmico. 2. uma característica das máquinas térmicas é o recebimento de calor, normalmente, a temperaturas de trabalho muito baixas. 3. os dispositivos especiais de conversão de trabalho absorvem o calor excedente dos reservatórios térmicos e operam em ciclos. 4. trabalho pode ser convertido em calor de forma direta e completa, mas a conversão de calor em trabalho depende de dispositivos especiais. Resposta correta 5. as máquinas térmicas utilizam o fluido de trabalho de onde o calor é absorvido para o interior do sistema durante a operação do ciclo. 3. Pergunta 3 /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 o conteúdo estudado sobre as propriedades definidas através dos diagramas de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A eficiência de uma máquina térmica real pode ser maximizada com o fornecimento de calor à temperatura mais alta possível e rejeição de calor da máquina à temperatura mais baixa possível. Porque: II. Se a temperatura do reservatório frio se aproxima de zero, a eficiência da máquina decresce continuamente e, se essa temperatura aumenta, cresce a quantidade de calor rejeitado pela máquina. 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. 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 verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 5. As asserções I e II são falsas. 4. Pergunta 4 /1 Um ciclo de Carnot pode, a princípio, operar em diferentes formas, e diversos fluidos de trabalho podem ser usados, como um gás ou uma substância com mudança de fase. Uma vez que a produção de calor no ciclo é reversível, quaisquer dos processos de transferência são reversíveis, podendo ser representados a partir de gráficos que relacionem esses processos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades de um ciclo de Carnot reversível, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. um ciclo de Carnot corresponde a um ciclo real dos processos executados em relação a um fluido de trabalho, como um gás puro. 2. a eficiência do ciclo pode ser calculada a partir da área sob o gráfico p-T que o gás executa durante o processo de expansão adiabática. 3. uma máquina de Carnot pode operar trocando calor com um único reservatório térmico, já que executa trabalho interno. 4. a área sob o gráfico p"-" V do ciclo representa os trabalhos realizados pelo gás ou sobre o gás durante os processos de expansão e compressão. Resposta correta 5. a eficiência de um ciclo de Carnot pode ser melhorada ao tentar aproximá-lo de um ciclo real com irreversibilidades internas. 5. Pergunta 5 /1 Leia o trecho a seguir: “Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no contexto atual, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios com a barragem. Resposta correta 2. Incorreta: a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, já que o custo de fabricação das instalações é baixo. 3. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. 4. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 5. o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento domiciliar. 6. Pergunta 6Crédito total dado /1 Leia o trecho a seguir: “Desprezar as variações de energia cinética e potencial do fluido de trabalho é uma simplificação normalmente utilizada na análise dos ciclos de potência. Essaé uma hipótese razoável, uma vez que emdispositivos que envolvem trabalho de eixo, como turbinas, compressores e bombas, os termos energia cinética e energia potencial normalmente são muito pequenos com relação aos outros termos.” Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 488. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a eficiência e rendimento dos processos cíclicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A eficiência térmica de uma máquina térmica é sempre maior que a unidade, pois o calor das duas fontes são grandezas positivas. II. ( ) O trabalho líquido de uma máquina térmica é sempre menor que a quantidade de calor fornecida ao sistema. III. ( ) A eficiência térmica é uma medida do desempenho de uma máquina térmica, sendo uma fração do calor fornecido convertido em trabalho líquido. IV. ( ) Em máquinas térmicas, um maior rendimento significa um maior gasto com consumo de combustível com menor quantidade de calor rejeitada. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F. 2. F, V, V, F. Resposta correta 3. Incorreta: F, F, V, F. 4. F, V, F, V. 5. V, V, F, V. 7. Pergunta 7 /1 Leia o trecho a seguir: “Duas áreas importantes de aplicação da termodinâmica são a geração de potência e a refrigeração, ambas realizadas geralmente por sistemas que operam segundo um ciclo termodinâmico. Os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir potência são geralmente chamados de motores (ou máquinas), e os ciclos termodinâmicos nos quais eles operam são chamados de ciclos de potência.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 487. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos das usinas de potência a vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Nas usinas movidas a combustível fóssil, a vaporização é realizada pela transferência de calor dos gases quentes produzidos na combustão do combustível para a água que passa pelos tubos da caldeira. II. ( ) Uma das principais vantagens na busca de um local para uma planta de potência a vapor é o acesso a quantidades suficientes de água de resfriamento para o condensador, que normalmente é abundante. III. ( ) Na usina nuclear, a energia necessária para a vaporização do fluido do ciclo de trabalho se origina em uma reação nuclear controlada que ocorre no interior da estrutura de contenção de um reator. IV. ( ) O processamento e o manuseio do combustível são características pouco relevantes tanto para as plantas de combustível fóssil quanto para aquelas de combustível nuclear. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, F. 2. F, V, F, V. 3. V, V, F, F. 4. V, F, V, F. Resposta correta 5. F, F, V, V. 8. Pergunta 8 /1 Os processos ocorrentes em uma usina de energia a vapor são suficientemente complexos, de modo que são necessárias algumas idealizações para o desenvolvimento de modelos termodinâmicos para os componentes da usina e para a usina como um todo. O estudo desses modelos, mesmo os simplificados, pode conduzir a conclusões importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre modelos termodinâmicos para sistemas de potência a vapor, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. a grande maioria das usinas de potência a vapor de larga escala utiliza fluidos de trabalho diferentes da água, já que esse fluido é muito reativo, evapora com facilidade e pode danificar os componentes mecânicos. 2. o estudo desses modelos mais simplificados dificilmente ajudará a conduzir conclusões importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes, dependendo de outros parâmetros. 3. mesmo em sistemas simplificados, as perdas inevitáveis por transferências de calor que ocorrem entre os componentes das plantas e suas vizinhanças devem ser cuidadosamente consideradas na análise. 4. um modelo de ciclo termodinâmico simplificado que opera segundo o ciclo de Rankine pode ser desenvolvido desconsiderando dois componentes principais do ciclo de Carnot: a turbina e o condensador. 5. os modelos termodinâmicos permitem, no mínimo, uma dedução qualitativa sobre como as alterações nos principais parâmetros de operação afetam o desempenho real do sistema. Resposta correta 9. Pergunta 9 /1 Uma limitação significativa no desempenho de sistemas percorrendo ciclos de potência pode ser avaliada utilizando-se o enunciado de Kelvin–Planck da segunda lei. Dessa forma, para qualquer sistema executando um ciclo de potência enquanto opera entre dois reservatórios, somente uma parcela da transferência de calor pode ser obtida como trabalho, com a remanescente devendo ser descarregada por transferência de calor para o reservatório com menor temperatura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos da segunda lei em ciclos de potência, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. todos os ciclos de potência reversíveis operando entre os mesmos reservatórios térmicos têm a mesma eficiência térmica. Resposta correta 2. todos os processos de um ciclo irreversível são executados perfeitamente, e o rendimento máximo real deste ciclo é igual à unidade. 3. um ciclo de potência irreversível pode apresentar o máximo de eficiência térmica, desde que opere entre os mesmos reservatórios. 4. a eficiência térmica de um ciclo de potência irreversível é sempre maior que a eficiência térmica de um ciclo de potência reversível. 5. um ciclo é considerado reversível quando existem irreversibilidades dentro do sistema, à medida que ele percorre o ciclo. 10. Pergunta 10 /1 A inevitável escassez das fontes de energia não renováveis e seus efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente tem despertado interesse pela abertura de novos caminhos pelos quais se possa produzir a eletricidade que precisamos, em especial o aumento do uso de fontes renováveis. Ainda assim, a produção de energia na primeira metade do século XXI vai se basear, principalmente, nos meios já disponíveis, uma vez que o estabelecimento de novas tecnologias requer décadas de estudos e grandes investimentos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as perspectivas energéticas e a distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir. I. Para se levar em conta precisamente o custo total da usina de energia, torna-se pouco relevante considerar os custos envolvidos em todas as fases, desde o estabelecimento das fontes até os impactos na saúde. II. A captura, o tratamento e o descarte apropriado de efluentes e resíduos, incluindo o armazenamento de longo prazo, devem ser objeto de análise do planejamento da usina de energia. III. Embora o fomento à geração de energia sustentável e renovável dependa de regulamentações e políticas públicas, ainda será mais viável nos próximos anos o consumo das fontes não-renováveis. IV. As usinas de energia são mais bem idealizadas com base em um ciclo de vida, e não através da visão restrita apenas da fase de operação da usina. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I e II. 2. II e IV. Resposta correta 3. III e IV. 4. I e III. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 1/8 Ocultar opções de resposta -- /1 Leia o trecho a seguir: “Além das configurações das instalações de potência a vapor, os ciclos de Carnot também podem ser enxergados como ciclos compostos de processos nos quais um capacitor é carregado e descarregado,uma substância paramagnética é magnetizada e desmagnetizada, e assim por diante. Contudo, não importando o tipo de dispositivo ou a substância de trabalho utilizada, algumas características são comuns a ciclos que operam dessa forma.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 217. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das diferentes configurações de um ciclo de Carnot, analise as afirmativas a seguir. I. O ciclo de Carnot apresenta três processos internamente irreversíveis: dois processos isobáricos e um isotérmico. II. A eficiência térmica do ciclo de potência de Carnot é dada em termos das temperaturas avaliadas na escala Celsius. III. Em qualquer ciclo de Carnot, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo pode ser avaliado pelo cálculo da área delimitada pelas linhas dos processos em um diagrama p"-" V. IV. Os coeficientes de desempenho dos ciclos de refrigeração e bomba de calor de Carnot são sempre dados em termos das temperaturas na escala Kelvin ou Rankine. Está correto apenas o que se afirma em: I, II e III. I e IV. I, II e IV. II e III. Resposta corretaIII e IV. Pergunta 2 -- /1 Um ciclo de Carnot pode, a princípio, operar em diferentes formas, e diversos fluidos de trabalho podem ser usados, como um gás ou uma substância com mudança de fase. Uma vez que a produção de calor no ciclo é reversível, quaisquer dos processos de transferência são reversíveis, podendo ser representados a partir de gráficos que relacionem esses processos. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 2/8 Ocultar opções de resposta Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades de um ciclo de Carnot reversível, pode-se afirmar que: a eficiência de um ciclo de Carnot pode ser melhorada ao tentar aproximá-lo de um ciclo real com irreversibilidades internas. uma máquina de Carnot pode operar trocando calor com um único reservatório térmico, já que executa trabalho interno. um ciclo de Carnot corresponde a um ciclo real dos processos executados em relação a um fluido de trabalho, como um gás puro. a eficiência do ciclo pode ser calculada a partir da área sob o gráfico p-T que o gás executa durante o processo de expansão adiabática. Resposta correta a área sob o gráfico p"-" V do ciclo representa os trabalhos realizados pelo gás ou sobre o gás durante os processos de expansão e compressão. Pergunta 3 -- /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência de um ciclo de máquina térmica depende de como são executados os processos individuais que compõem o ciclo. O trabalho líquido e a eficiência do ciclo podem ser maximizados com o uso de processos que exijam o mínimo de trabalho e resultem no máximo de trabalho, ou seja, usando processos reversíveis. Portanto, não é surpresa que os ciclos mais eficientes sejam reversíveis, isto é, ciclos compostos inteiramente de processos reversíveis.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 216. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre propriedades dos ciclos de potência de Carnot, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Para um ciclo de Carnot inverso, as magnitudes e o sentido das transferências de energia permanecem iguais. II. ( ) Um ciclo de refrigeração de Carnot executado por um gás em um conjunto cilindro-pistão é um ciclo inverso. III. ( ) No processo de compressão isotérmica do ciclo de Carnot inverso, o gás sofre trabalho enquanto transfere calor. IV. ( ) Um efeito de refrigeração pode ser realizado em um ciclo se uma quantidade líquida de trabalho for extraída do sistema. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 3/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta F, V, F, V. F, F, V, V. V, F, V, F. Resposta corretaF, V, V, F. V, F, F, V. Pergunta 4 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Duas áreas importantes de aplicação da termodinâmica são a geração de potência e a refrigeração, ambas realizadas geralmente por sistemas que operam segundo um ciclo termodinâmico. Os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir potência são geralmente chamados de motores (ou máquinas), e os ciclos termodinâmicos nos quais eles operam são chamados de ciclos de potência.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 487. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos das usinas de potência a vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Nas usinas movidas a combustível fóssil, a vaporização é realizada pela transferência de calor dos gases quentes produzidos na combustão do combustível para a água que passa pelos tubos da caldeira. II. ( ) Uma das principais vantagens na busca de um local para uma planta de potência a vapor é o acesso a quantidades suficientes de água de resfriamento para o condensador, que normalmente é abundante. III. ( ) Na usina nuclear, a energia necessária para a vaporização do fluido do ciclo de trabalho se origina em uma reação nuclear controlada que ocorre no interior da estrutura de contenção de um reator. IV. ( ) O processamento e o manuseio do combustível são características pouco relevantes tanto para as plantas de combustível fóssil quanto para aquelas de combustível nuclear. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta corretaV, F, V, F. F, V, V, F. V, V, F, F. F, V, F, V. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 4/8 Ocultar opções de resposta , , , F, F, V, V. Pergunta 5 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Ciclos reversíveis não podem ser realizados na prática porque as irreversibilidades associadas a cada processo não podem ser eliminadas. Entretanto, os ciclos reversíveis representam os limites superiores para o desempenho dos ciclos reais. Os ciclos reversíveis também servem como ponto de partida para o desenvolvimento de ciclos reais e são modificados, conforme necessário, para atender a certas exigências.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 298. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos e um ciclo reversível de Carnot, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características. 1) Expansão isotérmica. 2) Compressão isotérmica. 3) Expansão adiabática. 4) Compressão adiabática. ( ) Aumento de volume à temperatura constante mais alta atingida pelo gás. ( ) Redução do volume com variação de temperatura positiva. ( ) Redução do volume até o gás atingir uma temperatura constante baixa. ( ) Aumento de volume com variação de temperatura negativa. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 3, 4, 2, 1. 2, 1, 4, 3. 1, 2, 3, 4. Resposta correta1, 4, 2, 3. 4, 3, 1, 2. Pergunta 6 -- /1 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 5/8 Ocultar opções de resposta A inevitável escassez das fontes de energia não renováveis e seus efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente tem despertado interesse pela abertura de novos caminhos pelos quais se possa produzir a eletricidade que precisamos, em especial o aumento do uso de fontes renováveis. Ainda assim, a produção de energia na primeira metade do século XXI vai se basear, principalmente,nos meios já disponíveis, uma vez que o estabelecimento de novas tecnologias requer décadas de estudos e grandes investimentos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as perspectivas energéticas e a distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir. I. Para se levar em conta precisamente o custo total da usina de energia, torna-se pouco relevante considerar os custos envolvidos em todas as fases, desde o estabelecimento das fontes até os impactos na saúde. II. A captura, o tratamento e o descarte apropriado de efluentes e resíduos, incluindo o armazenamento de longo prazo, devem ser objeto de análise do planejamento da usina de energia. III. Embora o fomento à geração de energia sustentável e renovável dependa de regulamentações e políticas públicas, ainda será mais viável nos próximos anos o consumo das fontes não-renováveis. IV. As usinas de energia são mais bem idealizadas com base em um ciclo de vida, e não através da visão restrita apenas da fase de operação da usina. Está correto apenas o que se afirma em: I e III. Resposta corretaII e IV. I e II. III e IV. Pergunta 7 -- /1 Provavelmente, o ciclo reversível mais conhecido é o ciclo de Carnot, proposto em 1824 pelo engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832). Em um ciclo de Carnot, o sistema que está executando o ciclo passa por uma série de quatro processos internamente reversíveis, e pode ser executado por um sistema fechado ou por um sistema com escoamento em regime permanente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características do ciclo de potência de Carnot, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 6/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta I. ( ) Um ciclo de Carnot é composto por dois processos isotérmicos alternados com dois processos adiabáticos. II. ( ) Em um ciclo de Carnot, os trabalhos de expansão ou compressão dependem do processo isocórico. III. ( ) A máquina térmica teórica que opera segundo o ciclo de Carnot é chamada de máquina térmica de Carnot. IV. ( ) Um ciclo de Carnot pode operar à temperatura constante para um processo isobárico internamente reversível. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, F, V. V, V, F, F. F, F, V, V. Resposta corretaV, F, V, F. F, V, F, V. Pergunta 8 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no contexto atual, pode-se afirmar que: Resposta correta embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios com a barragem. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 7/8 Ocultar opções de resposta o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento domiciliar. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, já que o custo de fabricação das instalações é baixo. Pergunta 9 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Nossa sociedade não deve apenas gerar a eletricidade necessária para atender a diversas aplicações, mas, também, distribuí-la aos consumidores. A interface entre as atividades de geração e distribuição nem sempre é simples de ser executada. A malha energética atual está se tornando com rapidez em uma relíquia do século XX, susceptível a quedas de energia que ameaçam a segurança e custando bilhões de dólares à economia anualmente.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 358. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transmissão e distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A principal diferença entre a malha atual e a malha do futuro é a mudança de um foco na transmissão e distribuição de eletricidade para um foco no gerenciamento da eletricidade. II. ( ) Uma malha do século XXI será equipada para disponibilizar informações em tempo real, sendo capaz de fornecer aos consumidores energia de qualidade, confiável e com acessibilidade em qualquer local e tempo. III. ( ) A malha energética mundial futura sofrerá poucas modificações em relação à atual, já que, atualmente, a geração de energia promove o uso da eletricidade de modo mais eficiente possível. IV. ( ) A confiabilidade da energia gerada a partir da malha do século XXI depende muito pouco de políticas públicas que levem empresas e governos a pensarem em termos de eficiência e produção limpa de energia. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta corretaV, V, F, F. F, V, V, F. F, V, F, V. V, F, F, V. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 8/8 Ocultar opções de resposta F, F, V, V. Pergunta 10 -- /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência global dos veículos aumentou consideravelmente ao longo dos anos, principalmente em virtude dos aperfeiçoamentos em aerodinâmica, materiais e controles eletrônicos. Entretanto, o consumo médio de combustível dos veículos novos permanece na faixa de 8 a 9 quilômetros por litro, por causa da crescente tendência dos consumidores em optar por carros maiores e menos econômicos, caminhonetes e veículos utilitários esportivos.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 531. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os quatro componentes de uma usina a vapor podem ser tratados como sistemas abertos, mas o sistema total composto por esses componentes é tratado como fechado. Porque: II. Embora haja fluxo de massa com a entrada e saída de vapor dos componentes do ciclo, no sistema conjunto não há transferência de massa e a variação da energia interna total do ciclo é igual a zero. A seguir, assinale a alternativa correta: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Resposta correta As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 1/8 Ocultar opções de resposta -- /1 Leia o trecho a seguir: “Além das configuraçõesdas instalações de potência a vapor, os ciclos de Carnot também podem ser enxergados como ciclos compostos de processos nos quais um capacitor é carregado e descarregado, uma substância paramagnética é magnetizada e desmagnetizada, e assim por diante. Contudo, não importando o tipo de dispositivo ou a substância de trabalho utilizada, algumas características são comuns a ciclos que operam dessa forma.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 217. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das diferentes configurações de um ciclo de Carnot, analise as afirmativas a seguir. I. O ciclo de Carnot apresenta três processos internamente irreversíveis: dois processos isobáricos e um isotérmico. II. A eficiência térmica do ciclo de potência de Carnot é dada em termos das temperaturas avaliadas na escala Celsius. III. Em qualquer ciclo de Carnot, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo pode ser avaliado pelo cálculo da área delimitada pelas linhas dos processos em um diagrama p"-" V. IV. Os coeficientes de desempenho dos ciclos de refrigeração e bomba de calor de Carnot são sempre dados em termos das temperaturas na escala Kelvin ou Rankine. Está correto apenas o que se afirma em: I, II e III. I e IV. I, II e IV. II e III. Resposta corretaIII e IV. Pergunta 2 -- /1 Um ciclo de Carnot pode, a princípio, operar em diferentes formas, e diversos fluidos de trabalho podem ser usados, como um gás ou uma substância com mudança de fase. Uma vez que a produção de calor no ciclo é reversível, quaisquer dos processos de transferência são reversíveis, podendo ser representados a partir de gráficos que relacionem esses processos. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 2/8 Ocultar opções de resposta Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades de um ciclo de Carnot reversível, pode-se afirmar que: a eficiência de um ciclo de Carnot pode ser melhorada ao tentar aproximá-lo de um ciclo real com irreversibilidades internas. uma máquina de Carnot pode operar trocando calor com um único reservatório térmico, já que executa trabalho interno. um ciclo de Carnot corresponde a um ciclo real dos processos executados em relação a um fluido de trabalho, como um gás puro. a eficiência do ciclo pode ser calculada a partir da área sob o gráfico p-T que o gás executa durante o processo de expansão adiabática. Resposta correta a área sob o gráfico p"-" V do ciclo representa os trabalhos realizados pelo gás ou sobre o gás durante os processos de expansão e compressão. Pergunta 3 -- /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência de um ciclo de máquina térmica depende de como são executados os processos individuais que compõem o ciclo. O trabalho líquido e a eficiência do ciclo podem ser maximizados com o uso de processos que exijam o mínimo de trabalho e resultem no máximo de trabalho, ou seja, usando processos reversíveis. Portanto, não é surpresa que os ciclos mais eficientes sejam reversíveis, isto é, ciclos compostos inteiramente de processos reversíveis.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 216. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre propriedades dos ciclos de potência de Carnot, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Para um ciclo de Carnot inverso, as magnitudes e o sentido das transferências de energia permanecem iguais. II. ( ) Um ciclo de refrigeração de Carnot executado por um gás em um conjunto cilindro-pistão é um ciclo inverso. III. ( ) No processo de compressão isotérmica do ciclo de Carnot inverso, o gás sofre trabalho enquanto transfere calor. IV. ( ) Um efeito de refrigeração pode ser realizado em um ciclo se uma quantidade líquida de trabalho for extraída do sistema. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 3/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta F, V, F, V. F, F, V, V. V, F, V, F. Resposta corretaF, V, V, F. V, F, F, V. Pergunta 4 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Duas áreas importantes de aplicação da termodinâmica são a geração de potência e a refrigeração, ambas realizadas geralmente por sistemas que operam segundo um ciclo termodinâmico. Os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir potência são geralmente chamados de motores (ou máquinas), e os ciclos termodinâmicos nos quais eles operam são chamados de ciclos de potência.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 487. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos das usinas de potência a vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Nas usinas movidas a combustível fóssil, a vaporização é realizada pela transferência de calor dos gases quentes produzidos na combustão do combustível para a água que passa pelos tubos da caldeira. II. ( ) Uma das principais vantagens na busca de um local para uma planta de potência a vapor é o acesso a quantidades suficientes de água de resfriamento para o condensador, que normalmente é abundante. III. ( ) Na usina nuclear, a energia necessária para a vaporização do fluido do ciclo de trabalho se origina em uma reação nuclear controlada que ocorre no interior da estrutura de contenção de um reator. IV. ( ) O processamento e o manuseio do combustível são características pouco relevantes tanto para as plantas de combustível fóssil quanto para aquelas de combustível nuclear. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta corretaV, F, V, F. F, V, V, F. V, V, F, F. F, V, F, V. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 4/8 Ocultar opções de resposta , , , F, F, V, V. Pergunta 5 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Ciclos reversíveis não podem ser realizados na prática porque as irreversibilidades associadas a cada processo não podem ser eliminadas. Entretanto, os ciclos reversíveis representam os limites superiores para o desempenho dos ciclos reais. Os ciclos reversíveis também servem como ponto de partida para o desenvolvimento de ciclos reais e são modificados, conforme necessário, para atender a certas exigências.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 298. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos e um ciclo reversível de Carnot, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características. 1) Expansão isotérmica. 2) Compressão isotérmica. 3) Expansão adiabática. 4) Compressão adiabática. ( ) Aumento de volume à temperatura constante mais alta atingida pelo gás. ( ) Redução do volume com variação de temperatura positiva. ( ) Redução do volume até o gás atingir uma temperatura constante baixa. ( ) Aumento de volume com variação de temperatura negativa. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 3, 4, 2, 1. 2, 1, 4, 3. 1, 2, 3, 4. Resposta correta1, 4, 2, 3. 4, 3, 1, 2. Pergunta 6 -- /1 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 5/8 Ocultar opções de resposta A inevitável escassez das fontes de energia não renováveis e seus efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente tem despertado interesse pela abertura de novos caminhos pelos quais se possa produzira eletricidade que precisamos, em especial o aumento do uso de fontes renováveis. Ainda assim, a produção de energia na primeira metade do século XXI vai se basear, principalmente, nos meios já disponíveis, uma vez que o estabelecimento de novas tecnologias requer décadas de estudos e grandes investimentos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as perspectivas energéticas e a distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir. I. Para se levar em conta precisamente o custo total da usina de energia, torna-se pouco relevante considerar os custos envolvidos em todas as fases, desde o estabelecimento das fontes até os impactos na saúde. II. A captura, o tratamento e o descarte apropriado de efluentes e resíduos, incluindo o armazenamento de longo prazo, devem ser objeto de análise do planejamento da usina de energia. III. Embora o fomento à geração de energia sustentável e renovável dependa de regulamentações e políticas públicas, ainda será mais viável nos próximos anos o consumo das fontes não-renováveis. IV. As usinas de energia são mais bem idealizadas com base em um ciclo de vida, e não através da visão restrita apenas da fase de operação da usina. Está correto apenas o que se afirma em: I e III. Resposta corretaII e IV. I e II. III e IV. Pergunta 7 -- /1 Provavelmente, o ciclo reversível mais conhecido é o ciclo de Carnot, proposto em 1824 pelo engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832). Em um ciclo de Carnot, o sistema que está executando o ciclo passa por uma série de quatro processos internamente reversíveis, e pode ser executado por um sistema fechado ou por um sistema com escoamento em regime permanente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características do ciclo de potência de Carnot, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 6/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta I. ( ) Um ciclo de Carnot é composto por dois processos isotérmicos alternados com dois processos adiabáticos. II. ( ) Em um ciclo de Carnot, os trabalhos de expansão ou compressão dependem do processo isocórico. III. ( ) A máquina térmica teórica que opera segundo o ciclo de Carnot é chamada de máquina térmica de Carnot. IV. ( ) Um ciclo de Carnot pode operar à temperatura constante para um processo isobárico internamente reversível. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, F, V. V, V, F, F. F, F, V, V. Resposta corretaV, F, V, F. F, V, F, V. Pergunta 8 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no contexto atual, pode-se afirmar que: Resposta correta embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios com a barragem. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 7/8 Ocultar opções de resposta o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento domiciliar. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, já que o custo de fabricação das instalações é baixo. Pergunta 9 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Nossa sociedade não deve apenas gerar a eletricidade necessária para atender a diversas aplicações, mas, também, distribuí-la aos consumidores. A interface entre as atividades de geração e distribuição nem sempre é simples de ser executada. A malha energética atual está se tornando com rapidez em uma relíquia do século XX, susceptível a quedas de energia que ameaçam a segurança e custando bilhões de dólares à economia anualmente.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 358. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transmissão e distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A principal diferença entre a malha atual e a malha do futuro é a mudança de um foco na transmissão e distribuição de eletricidade para um foco no gerenciamento da eletricidade. II. ( ) Uma malha do século XXI será equipada para disponibilizar informações em tempo real, sendo capaz de fornecer aos consumidores energia de qualidade, confiável e com acessibilidade em qualquer local e tempo. III. ( ) A malha energética mundial futura sofrerá poucas modificações em relação à atual, já que, atualmente, a geração de energia promove o uso da eletricidade de modo mais eficiente possível. IV. ( ) A confiabilidade da energia gerada a partir da malha do século XXI depende muito pouco de políticas públicas que levem empresas e governos a pensarem em termos de eficiência e produção limpa de energia. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta corretaV, V, F, F. F, V, V, F. F, V, F, V. V, F, F, V. 13/11/2021 10:11 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_76547_1/grades/assessment/_4495262_1/overview/attempt/_15564386_1/review/inline-feedback?attemptId=_… 8/8 Ocultar opções de resposta F, F, V, V. Pergunta 10 -- /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência global dos veículos aumentou consideravelmente ao longo dos anos, principalmente em virtude dos aperfeiçoamentos em aerodinâmica, materiais e controles eletrônicos. Entretanto, o consumo médio de combustível dos veículos novos permanece na faixa de 8 a 9 quilômetros por litro, por causa da crescente tendência dos consumidores em optar por carros maiores e menos econômicos, caminhonetes e veículos utilitários esportivos.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 531. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os quatro componentes de uma usina a vapor podem ser tratados como sistemas abertos, mas o sistema total composto por esses componentes é tratado como fechado. Porque: II. Embora haja fluxo de massa com a entrada e saída de vapor dos componentes do ciclo, no sistema conjunto não há transferência de massa e a variação da energia interna total do ciclo é igual a zero. A seguir, assinale a alternativa correta: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Resposta correta As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são Procedimento de Aula Prática Síncrona para a disciplina de Fundamentos da TermodinâmicaA atividade será realizada em tempo real, via web, pelo docente e replicada, também em tempo real, pelos estudantes. Desta forma será possível a interação entre os participantes para retirar dúvidas e trocar experiências. No dia e horário agendado para a aula os alunos deverão estar preparados em um espaço onde possa ser realizada a prática, com os materiais necessários disponíveis e participando ativamente da experiência. Todos os materiais listados para essas práticas são de uso comum e fácil acesso possibilitando a realização das práticas em casa e em segurança. Bem-vindo ao Novo Extraordinário! AULA PRÁTICA FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA Iury Sousa e Silva Roberto Luiz Mota Menezes Vasconcelos Heloisa de Sousa Pimentel Moreira Autores e Revisores: -Houve diferença de tempo entre o balão com ar e o balão com areia para estourar? Por que? - Por que o balão com água não estourou? -Como ficou o balão depois que retirou do contato com a vela? Explique o que aconteceu - Explique a definição do que é calor específico; - Procure os dados de calores específicos da água, areia e do ar em kJ/kg . K e converta-os para cal/g.°C; - Explique, a partir dos valores de calor específico, qual dos três pode apresentar a maior variação de temperatura quando estão em contato com a mesma fonte de calor e o que apresenta ? Qual dos três apresentará a menor variação de temperatura? ATIVIDADE PRÁTICA 1 - INFLUÊNCIA DO CALOR ESPECÍFICO DE SUBSTÂNCIAS Perceber a diferença da capacidade calorífica entre água e ar Conceituar a capacidade calorífica de substâncias Bola de soprar (bexiga, balão de festa, balão de borracha de festa) Vela Fósforo Água Areia Funil Cronômetro Materiais necessários: Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72 h da realização da aula prática. Parte 1: - Infle o balão com ar (não precisa inflá-lo totalmente), amarrando a saída de ar - Acenda a vela e coloque o balão com ar, aquecendo seu fundo -Cronometre o tempo que leva para o balão estourar Parte 2: - Adicione água no seu balão, utilizando um funil. (medida de um copinho de café) - Infle o balão (não precisa inflá-lo totalmente) amarrando a saída de ar; - Com a vela acesa, aqueça o fundo do balão (que contém água) por cerca de 30 segundos. Parte 3: - Adicione um pouco de areia, utilizando um funil. (medida de um copinho de café) - Infle o balão (não precisa inflá-lo totalmente) amarrando a saída de ar. - Com a vela acessa, aquece o fundo do balão (que contém areia). -Cronometre o tempo que leva para o balão estourar ATENÇÃO - Nesta etapa, o balão pode estourar, espalhando areia e sujando a área que você está realizando o experimento AULA PRÁTICA FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA Etapas Experimentais Dados para Relatório Objetivos AULA PRÁTICA FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA ATIVIDADE PRÁTICA 2 -APLICAÇÃO DA 1ª LEI DA TERMODINÂMICA EM UM PROCESSO ISOBÁRICO Dados para Relatório Análise do Sistema: - O sistema em análise é considerado aberto ou fechado? - O que aconteceu com a temperatura interna antes e depois de ter adicionado a garrafa em um recipiente com água fria? - O que aconteceu com o volume da garrafa antes e depois de ter adicionado em um recipiente com água fria? - Por que o processo que aconteceu pode ser considerado isobárico? Análise da Energia do sistema: - Calor foi adicionado ou retirado do sistema? - O que aconteceu com a energia interna do sistema? - Houve trabalho no sistema? - Demonstre através da fórmula ΔU=Q-W o que aconteceu no sistema - Assumindo o vapor de água um gás ideal, o volume inicial ocupado pelo gás igual a 500 e uma temperatura de 100°C (temperatura de ebulição da ´água), mantendo a pressão atmosférica a 1 atm, e a temperatura final do gás for a temperatura ambiente de onde você mora, qual o volume final ocupado pelo gás na garrafa? Observação: as unidades de temperatura devem estar em unidade absoluta, ou seja, em Kelvin - O valor obtido do volume final calculado está de acordo com o que aconteceu com o experimento? Garrafa de plástico (500 ) com tampa Água fervendo Recipiente com água fria Luva térmica Materiais necessários: Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72 h da realização da aula prática. Entender os conceitos de calor, energia interna e trabalho Aplicar o conceito da primeira lei da termodinâmica em um sistema de estudo Estudar a influência de um processo isobárico na variáveis de temperatura e volume. Objetivos Adicione 250 da água fervente na garrafa de plástico (Atenção, é importante usar a luva para não se queimar); Agite a garrafa com a água fervente para homogeneizar a temperatura e o vapor de água na garrafa; Retire a água fervente da garrafa e imediatamente tampe-a (para o experimento, o vapor de água contido na garrafa é importante para o desenvolvimento do teste); Adicione a garrafa de plástico fechada ao recipiente com água fria para que ele troque calor; Deixar a garrafa plástica realmente submersa no recipiente de água fira para que a troca de calor ser efetiva; Observar o processo que aconteceu, tirando foto do antes e o do depois da garrafa plástica. Etapas Experimentais ml ml ml https://pt.wikipedia.org/wiki/%CE%94 AULA PRÁTICA FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA ATIVIDADE PRÁTICA 3 - DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA DE FLUIDOS E CONVECÇÃO TÉRMICA Qual a massa específica (densidade) do leite em g/ ? Quando se aquece primeiro o leite que está no fundo do copo/recipiente, o que acontece com seu volume? E o que acontece com a massa do leite? Quando se aquece o leite, inicialmente, a massa específica (densidade) ao longo do aquecimento aumenta ou diminui? Explique o porquê do movimento do leite dentro do recipiente; Explique como a dilatação do leite influenciará na convecção térmica. Recipiente ou copo de vidro Vela; Fósforo; Canudo; Água; Leite. Materiais necessários: Orientações Gerais Registrar por foto ou vídeo as práticas realizadas e enviar o relatório da prática realizada em até 72 h da realização da aula prática. Dados para Relatório Entender a influência da dilatação volumétrica em fluidos Aplicar o conceito de convecção térmica ao movimento dos fluidos Estudar a influência da temperatura na massa específica dos fluidos Objetivos Encha um recipiente/copo com água e coloque o leite no outro recipiente; Coloque o canudo dentro do recipiente e puxe o leite com a boca; Rapidamente solte o canudo da boca e o tape com o dedo; Retire o canudo de dentro do copo tampando a sua ponta com o dedo; Coloque o canudo com a ponta tapada dentro do copo cheio de água no fundo do recipiente/copo; Acenda a vela e a fixe em algum lugar; Segure o copo que está com água e o leite no fundo e aproxime o fundo do copo da chama da vela; Espere o aquecimento e fotografe todo o processo. Etapas Experimentais: ml 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 1/8 Conteúdo do exercício Ocultar opções de resposta Pergunta 1 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Para promover o uso eficiente da energia, os governos em todo o mundo estabeleceram padrões mínimos para o desempenho do consumo de energia dos equipamentos. O melhor desempenho é alcançado usando dispositivos que têm unidades com velocidade variável (também chamados de inversores). No modo ar-condicionado, por exemplo, esses dispositivos operam em velocidades mais altas nos dias quentes e em velocidades mais baixas em dias mais frescos, aumentando a eficiência e fornecendo maior conforto.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 289. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre conceitos de eficiência e desempenho nos ciclos de potência, pode-se afirmar que: a eficiência térmica de um sistema que percorre um ciclo de potência reversível enquanto operaentre reservatórios térmicos é dada pela razão entre as temperaturas, somada da unidade. o coeficiente de desempenho mínimo para qualquer ciclo de bomba de calor operando entre dois reservatórios em estados térmicos diferentes estará na faixa entre zero e um, independente das irreversibilidades. Resposta correta o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de refrigeração reversível que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a temperatura da fonte fria e a variação das temperaturas das duas fontes. 10/10 Nota final Enviado: 12/11/21 20:47 (UTC-3) 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 2/8 Ocultar opções de resposta o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de bomba de calor reversível que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a variação das temperaturas das duas fontes e a temperatura da fonte quente. o coeficiente de desempenho máximo para qualquer ciclo de refrigeração operando entre dois reservatórios a temperaturas de 4,4°C para a fonte fria e 26,7°C da fonte quente é, aproximadamente, 2,5. Pergunta 2 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no contexto atual, pode-se afirmar que: o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento domiciliar. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, já que o custo de fabricação das instalações é baixo. Resposta correta embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios com a barragem. 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 3/8 Ocultar opções de resposta Pergunta 3 -- /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 o conteúdo estudado sobre as propriedades definidas através dos diagramas de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A eficiência de uma máquina térmica real pode ser maximizada com o fornecimento de calor à temperatura mais alta possível e rejeição de calor da máquina à temperatura mais baixa possível. Porque: II. Se a temperatura do reservatório frio se aproxima de zero, a eficiência da máquina decresce continuamente e, se essa temperatura aumenta, cresce a quantidade de calor rejeitado pela máquina. A seguir, assinale a alternativa correta: Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. As asserções I e II são falsas. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. Pergunta 4 -- /1 Leia o trecho a seguir: “Nossa sociedade não deve apenas gerar a eletricidade necessária para atender a diversas aplicações, mas, também, distribuí-la aos consumidores. A interface entre as atividades de geração e distribuição nem sempre é simples de ser executada. A malha energética atual está se tornando com rapidez em uma relíquia do século XX, susceptível a quedas de energia que ameaçam a segurança e custando bilhões de dólares à economia anualmente.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 358. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transmissão e distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 4/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta I. ( ) A principal diferença entre a malha atual e a malha do futuro é a mudança de um foco na transmissão e distribuição de eletricidade para um foco no gerenciamento da eletricidade. II. ( ) Uma malha do século XXI será equipada para disponibilizar informações em tempo real, sendo capaz de fornecer aos consumidores energia de qualidade, confiável e com acessibilidade em qualquer local e tempo. III. ( ) A malha energética mundial futura sofrerá poucas modificações em relação à atual, já que, atualmente, a geração de energia promove o uso da eletricidade de modo mais eficiente possível. IV. ( ) A confiabilidade da energia gerada a partir da malha do século XXI depende muito pouco de políticas públicas que levem empresas e governos a pensarem em termos de eficiência e produção limpa de energia. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: V, F, F, V. Resposta corretaV, V, F, F. F, F, V, V. F, V, V, F. F, V, F, V. Pergunta 5 -- /1 Os processos ocorrentes em uma usina de energia a vapor são suficientemente complexos, de modo que são necessárias algumas idealizações para o desenvolvimento de modelos termodinâmicos para os componentes da usina e para a usina como um todo. O estudo desses modelos, mesmo os simplificados, pode conduzir a conclusões importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre modelos termodinâmicos para sistemas de potência a vapor, pode-se afirmar que: um modelo de ciclo termodinâmico simplificado que opera segundo o ciclo de Rankine pode ser desenvolvido desconsiderando dois componentes principais do ciclo de Carnot: a turbina e o condensador. mesmo em sistemas simplificados, as perdas inevitáveis por transferências de calor que ocorrem entre os componentes das plantas e suas vizinhanças devem ser cuidadosamente consideradas na análise. 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 5/8 Ocultar opções de resposta o estudo desses modelos mais simplificados dificilmente ajudará a conduzir conclusões importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes, dependendo de outros parâmetros. Resposta correta os modelos termodinâmicos permitem, no mínimo, uma dedução qualitativa sobre como as alterações nos principais parâmetros de operação afetam o desempenho real do sistema. a grande maioria das usinas de potência a vapor de larga escala utiliza fluidos de trabalho diferentes da água, já que esse fluido é muito reativo, evapora com facilidade e pode danificar os componentesmecânicos. Pergunta 6 Crédito total dado -- /1 Leia o trecho a seguir: “O dispositivo ou instalação que melhor se ajusta à definição de máquina térmica é a usina de potência a vapor, que é uma máquina de combustão externa. Ou seja, a combustão ocorre fora da máquina e a energia térmica liberada durante esse processo é transferida para o vapor sob a forma de calor.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 280. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características de uma usina a vapor, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Calor de entrada. 2) Calor de saída. 3) Trabalho de entrada. 4) Trabalho de saída. ( ) Quantidade de calor fornecida ao vapor na caldeira a partir de uma fonte à alta temperatura. ( ) Quantidade de trabalho necessária para comprimir a água até a pressão da caldeira. ( ) Quantidade de trabalho realizado pelo vapor à medida que se expande na turbina. ( ) Quantidade de calor rejeitada pelo vapor no condensador para um reservatório à baixa temperatura. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 2, 1, 4, 3. 2, 1, 3, 4. 4, 3, 1, 2. 3, 4, 2, 1. Resposta correta1, 4, 2, 3. 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 6/8 Ocultar opções de resposta Pergunta 7 -- /1 Provavelmente, o ciclo reversível mais conhecido é o ciclo de Carnot, proposto em 1824 pelo engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832). Em um ciclo de Carnot, o sistema que está executando o ciclo passa por uma série de quatro processos internamente reversíveis, e pode ser executado por um sistema fechado ou por um sistema com escoamento em regime permanente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características do ciclo de potência de Carnot, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Um ciclo de Carnot é composto por dois processos isotérmicos alternados com dois processos adiabáticos. II. ( ) Em um ciclo de Carnot, os trabalhos de expansão ou compressão dependem do processo isocórico. III. ( ) A máquina térmica teórica que opera segundo o ciclo de Carnot é chamada de máquina térmica de Carnot. IV. ( ) Um ciclo de Carnot pode operar à temperatura constante para um processo isobárico internamente reversível. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: F, F, V, V. F, V, F, V. V, V, F, F. Resposta corretaV, F, V, F. V, F, F, V. Pergunta 8 -- /1 Os corolários de Carnot, ou princípios de Carnot para a segunda lei, estabelecem as ideias básicas para as determinações do rendimento máximo entre os ciclos de potência e aspectos de desempenho entre os componentes desses sistemas. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios de Carnot para os ciclos de potência, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 7/8 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta I. ( ) Sob as mesmas condições, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo irreversível será menor que no ciclo reversível. II. ( ) Em ciclos irreversíveis, o rendimento térmico pode ser maior que em um ciclo reversível, desde que a escolha do fluido de trabalho seja apropriada. III. ( ) Todos os processos de um ciclo reversível são executados perfeitamente e apresentam a mesma eficiência para quaisquer processos. IV. ( ) A eficiência de Carnot limita, também, a eficiência de turbinas eólicas na geração de eletricidade. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta corretaV, F, V, F. V, V, F, V. F, V, F, V. F, V, V, F. V, F, F, V. Pergunta 9 -- /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência global dos veículos aumentou consideravelmente ao longo dos anos, principalmente em virtude dos aperfeiçoamentos em aerodinâmica, materiais e controles eletrônicos. Entretanto, o consumo médio de combustível dos veículos novos permanece na faixa de 8 a 9 quilômetros por litro, por causa da crescente tendência dos consumidores em optar por carros maiores e menos econômicos, caminhonetes e veículos utilitários esportivos.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 531. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os quatro componentes de uma usina a vapor podem ser tratados como sistemas abertos, mas o sistema total composto por esses componentes é tratado como fechado. Porque: II. Embora haja fluxo de massa com a entrada e saída de vapor dos componentes do ciclo, no sistema conjunto não há transferência de massa e a variação da energia interna total do ciclo é igual a zero. A seguir, assinale a alternativa correta: A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 12/11/2021 20:49 Comentários https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_74231_1/outline/assessment/_4394133_1/overview/attempt/_15249776_1/review/inline-feedback?… 8/8 Ocultar opções de resposta As asserções I e II são falsas. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Pergunta 10 -- /1 Uma limitação significativa no desempenho de sistemas percorrendo ciclos de potência pode ser avaliada utilizando-se o enunciado de Kelvin–Planck da segunda lei. Dessa forma, para qualquer sistema executando um ciclo de potência enquanto opera entre dois reservatórios, somente uma parcela da transferência de calor pode ser obtida como trabalho, com a remanescente devendo ser descarregada por transferência de calor para o reservatório com menor temperatura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos da segunda lei em ciclos de potência, pode-se afirmar que: a eficiência térmica de um ciclo de potência irreversível é sempre maior que a eficiência térmica de um ciclo de potência reversível. um ciclo de potência irreversível pode apresentar o máximo de eficiência térmica, desde que opere entre os mesmos reservatórios. todos os processos de um ciclo irreversível são executados perfeitamente, e o rendimento máximo real deste ciclo é igual à unidade. Resposta correta todos os ciclos de potência reversíveis operando entre os mesmos reservatórios térmicos têm a mesma eficiência térmica. um ciclo é considerado reversível quando existem irreversibilidades dentro do sistema, à medida que ele percorre o ciclo.