AOL2 - Fundamentos da Termodinâmica

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Módulo C - 64044 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C 
Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário 
1. Pergunta 1 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. Incorreta: 
a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada 
frequentemente de energia nuclear. 
2. 
os sistemas que operam a temperatura constante podem ser analisados mais 
convenientemente desconsiderando os efeitos de atrito. 
3. 
as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, 
sendo esta uma forma de energia térmica. 
4. 
as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo 
propriedades intensivas do sistema como um todo. 
5. 
a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em 
trabalho mecânico por um dispositivo ideal. 
Resposta correta 
2. Pergunta 2 
/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, F, V. 
2. 
F, F, V, V. 
3. 
V, F, V, F. 
4. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, F, V. 
3. Pergunta 3 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
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 falsas. 
4. Pergunta 4 
/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: 
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1. 
as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de 
energia associadas a um sistema fechado. 
Resposta correta 
2. 
a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como 
energia potencial e energia mecânica. 
3. 
a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser 
visualizada em sistemas abertos. 
4. 
as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a 
um sistema fechado. 
5. 
o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema 
fechado, somente em sistemas isolados. 
5. Pergunta 5 
/1 
Uma certa interação é classificada como trabalho se satisfizer o seguinte critério, que 
pode ser considerado como a definição termodinâmica de trabalho: “um sistema realiza 
trabalho sobre suas vizinhanças se o único efeito sobre tudo aquilo externo ao sistema 
puder ser o levantamento de um peso”. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de trabalho 
termodinâmico, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas 
características: 
1) Trabalho positivo. 
2) Trabalho negativo. 
3) Trabalho nulo. 
4) Potência. 
( ) Realizado sobre o sistema pelas vizinhanças. 
( ) Alcançado quando não há variação no sistema. 
( ) Realizado pelo sistema sobre as vizinhanças. 
( ) Taxa de tempo na qual a transferência de energia ocorre. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
3, 2, 1, 4. 
2. 
4, 1, 3, 2. 
3. 
2, 4, 3, 1. 
4. 
1, 2, 4, 3. 
5. 
2, 3, 1, 4. 
Resposta correta 
6. Pergunta 6 
/1 
 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 
partida e 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 sequênciacorreta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
V, V, F, F. 
4. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, V, F. 
7. Pergunta 7 
/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. 
a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma 
constante de proporcionalidade universal dos gases. 
Resposta correta 
3. 
a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento 
do gás ideal. 
4. 
a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão 
pelo volume de uma substância. 
5. 
o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao 
ponto crítico para uma temperatura fixa. 
8. Pergunta 8 
/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. 
I e IV. 
Resposta correta 
3. 
I e II. 
4. 
II e IV. 
5. 
II e III. 
9. Pergunta 9 
/1 
A partir das contribuições de Galileu e outros, Newton formulou uma descrição geral 
dos movimentos dos objetos sob a influência de forças aplicadas. As leis do movimento 
de Newton, que fornecem a base para a mecânica clássica, conduzem aos conceitos de 
trabalho, energia cinética e energia potencial, os quais eventualmente levam a um 
conceito mais amplo de energia. 
Considerando essas informações e observando as leis de conservação da mecânica, em 
relação ao conceito de energia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas. 
I. O trabalho realizado por uma força é uma grandeza escalar que mede a variação de 
uma dada quantidade de energia. 
Porque: 
II. Transferência de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia 
em um sistema fechado. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
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, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
Resposta correta 
5. 
As asserções I e II são falsas. 
10. Pergunta 10 
/1 
A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas diferentes: 
calor e trabalho. Quando um corpo é deixado em um meio que está a uma temperatura 
diferente, a transferência de energia ocorre entre o corpo e o meio até que o equilíbrio 
térmico seja estabelecido, ou seja, até que o corpo e o meio atinjam a mesma 
temperatura. Dessa forma, diz-se que a energia é transferida para o corpo sob a forma de 
calor. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o calor e as interações de 
energia em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir e assinale V para 
a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) É possível entender o calor como a forma de energia transferida entre dois 
sistemas em virtude da diferença de temperaturas. 
II. ( ) Em termodinâmica, entendemos como fluxo de calor o escoamento de uma 
substância fluida chamada de calor. 
III. ( ) Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado de 
adiabático, podendo ser considerado para sistemas bem isolados. 
IV. ( ) Para o equilíbrio térmico, a direção da transferência de energia ocorre do corpo 
de menor temperatura para o de maior temperatura. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
V, V, F, V. 
5. 
V, F, F, V.