FUNDAMENTOS TERMODINAMICA - AOL-2

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Módulo C - 64058 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C
Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário
1. 
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Pergunta 1
1 ponto
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:
1. 
As asserções I e II são falsas.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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 verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
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2. 
Parte superior do formulário
Pergunta 2
1 ponto
Uma certa interação é classificada como trabalho se satisfizer o seguinte critério, que pode ser considerado como a definição termodinâmica de trabalho: “um sistema realiza trabalho sobre suas vizinhanças se o único efeito sobre tudo aquilo externo ao sistema puder ser o levantamento de um peso”.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de trabalho termodinâmico, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características:
1) Trabalho positivo.
2) Trabalho negativo.
3) Trabalho nulo.
4) Potência.
( ) Realizado sobre o sistema pelas vizinhanças.
( ) Alcançado quando não há variação no sistema.
( ) Realizado pelo sistema sobre as vizinhanças.
( ) Taxa de tempo na qual a transferência de energia ocorre.
Agora, assinale a alternativa correta:
1. 
4, 1, 3, 2.
2. 
1, 2, 4, 3.
3. 
3, 2, 1, 4.
4. 
2, 4, 3, 1.
5. 
2, 3, 1, 4.
Parte inferior do formulário
3. 
Parte superior do formulário
Pergunta 3
1 ponto
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:
1. 
2, 4, 3, 1.
2. 
4, 2, 3, 1.
3. 
1, 4, 3, 2.
4. 
4, 2, 1, 3.
5. 
1, 3, 4, 2.
Parte inferior do formulário
4. 
Parte superior do formulário
Pergunta 4
1 ponto
 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:
1. 
As asserções I e II são falsas.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Parte inferior do formulário
5. 
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Pergunta 5
1 ponto
A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas diferentes: calor e trabalho. Quando um corpo é deixado em um meio que está a uma temperatura diferente, a transferência de energia ocorre entre o corpo e o meio até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, ou seja, até que o corpo e o meio atinjam a mesma temperatura. Dessa forma, diz-se que a energia é transferida para o corpo sob a forma de calor.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o calor e as interações de energia em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
   I. ( ) É possível entender o calor como a forma de energia transferida entre dois sistemas em virtude da diferença de temperaturas.
II. ( ) Em termodinâmica, entendemos como fluxo de calor o escoamento de uma substância fluida chamada de calor.
III. ( ) Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado de adiabático, podendo ser considerado para sistemas bem isolados.
IV. ( ) Para o equilíbrio térmico, a direção da transferência de energia ocorre do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1. 
V, F, F, V.
2. 
V, V, F, V.
3. 
F, V, F, V.
4. 
F, V, V, F.
5. 
V, F, V, F.
Parte inferior do formulário
6. 
Parte superior do formulário
Pergunta 6
1 ponto
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:
1. 
F, V, F, V.
2. 
F, V, V, F.
3. 
V, F, V, F.
4. 
V, F, F, V.
5. 
F, F, V, V.
Parte inferior do formulário
7. 
Parte superior do formulário
Pergunta 7
1 ponto
 Eficiência é um dos termos mais utilizados na termodinâmica, e indica o grau de sucesso com o qual um processo de transferência ou conversão de energia é realizado. Em geral, a eficiência de sistemas de aquecimento de prédios residenciais e comerciais é expressa com base na eficiência da utilização anual de combustível, que leva em conta a eficiência da combustão, bem como perdas de calor para áreas não aquecidas, perdas de partidae parada dos sistemas.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica e energética, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
   I. ( ) A eficiência mecânica de um dispositivo ou processo é definida como a razão entre a energia mecânica de saída e a energia mecânica de entrada.
II. ( ) A eficiência da bomba é definida como a razão entre o aumento de energia mecânica do fluido e a saída de energia pelo trabalho de bombeamento.
III. ( ) Uma eficiência de conversão menor que 100% indica que parte da energia mecânica foi convertida em energia térmica.
IV. ( ) O limite inferior de 20% corresponde à conversão de toda a energia elétrica ou mecânica fornecida em energia térmica.
   Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1. 
V, F, V, F.
2. 
F, V, F, V.
3. 
F, V, V, F.
4. 
F, F, V, V.
5. 
V, V, F, F.
Parte inferior do formulário
8. 
Parte superior do formulário
Pergunta 8
1 ponto
 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:
1. 
F, V, F, V.
2. 
V, F, F, V.
3. 
F, F, V, V.
4. 
F, V, V, F.
5. 
V, V, F, F.
Parte inferior do formulário
9. 
Parte superior do formulário
Pergunta 9
1 ponto
Leia o texto abaixo:
“Em experimentos clássicos conduzidos no início do século XIX, Joule estudou processos através dos quais um sistema fechado passa de um estado de equilíbrio a outro. Em particular, ele considerou processos que envolvem interações de trabalho, mas não interações de calor, entre o sistema e sua vizinhança. Dessa forma, o valor do trabalho líquido realizado por ou sobre um sistema fechado que passa por um processo adiabático entre dois estados dados depende somente dos estados inicial e final, e não dos detalhes do processo adiabático.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 47.
 Considerando essas informações e os critérios desenvolvidos a partir dos aspectos de variação de energia entre dois estados, analise as afirmativas a seguir:
I. Se 5 kJ de calor forem transferidos para uma batata assando em um forno fechado, haverá aumento de energia da batata maior que 5 kJ.
II. Se 15 kJ de calor são transferidos para a água em aquecimento e 3 kJ forem perdidos para o ambiente, o aumento de energia da água será maior que 15 kJ.
III. Em uma sala isolada aquecida por um aquecedor elétrico, a energia do sistema tende a aumentar como resultado do trabalho elétrico realizado.
IV. Se 12 kJ de calor é transferido para um sistema durante um processo adiabático e 6 kJ de trabalho é realizado sobre ele, sua energia total aumenta.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. 
I e IV.
2. 
III e IV
3. 
II e IV
4. 
I e II.
5. 
II e III.
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10. 
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Pergunta 10
1 ponto
Muitos sistemas de engenharia são projetados para transportar fluidos de um lugar a outro a uma vazão, velocidade e diferença de altura especificadas, e o sistema pode produzir trabalho mecânico em uma turbina ou pode consumir trabalho mecânico em uma bomba ou ventilador durante o processo. Esses sistemas não envolvem conversão da energia nuclear, química ou térmica em energia mecânica.
Considerando essas informações e os conceitos estudados sobre conversão energética em um sistema termodinâmico, pode-se afirmar que:
1. 
as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo propriedades intensivas do sistema como um todo.
2. 
as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, sendo esta uma forma de energia térmica.
3. 
a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em trabalho mecânico por um dispositivo ideal.
4. 
os sistemas que operam a temperatura constante podem ser analisados mais convenientemente desconsiderando os efeitos de atrito.
5. 
a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada frequentemente de energia nuclear
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