Fundamentos da Termodinâmica

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Módulo C - 64044 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C 
Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário 
Lindenbergue Santiago da Silva 
Nota finalEnviado com atraso: 21/11/21 20:05 (BRT) 
10/10 
Conteúdo do exercício 
Conteúdo do exercício 
1. Pergunta 1 
/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: 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
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 falsas. 
2. Pergunta 2 
/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: 
1. 
V, F, F, V. 
2. 
V, F, V, F. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, F, V, V. 
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: 
1. 
II e III. 
2. 
III e IV. 
3. 
I e II. 
4. 
II e IV. 
5. 
I e IV. 
Resposta correta 
4. Pergunta 4 
/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: 
1. 
os únicos processos que um sistema isolado pode percorrer são aqueles que tendem a diminuir a 
desordem do sistema. 
2. 
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 
3. 
em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de aumento no ordenamento 
microscópico enquanto o sistema tende ao equilíbrio. 
4. 
segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, a soma das variações 
das entropias do sistema e vizinhança será igual a zero. 
5. 
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. 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: 
1. 
F, V, V, F. 
2. 
V, F, F, V. 
3. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
F, F, V, V. 
6. Pergunta 6 
/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 estudadosobre 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: 
1. 
V, V, F, F. 
2. 
F, F, V, V. 
3. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
F, V, F, V. 
7. Pergunta 7 
/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: 
1. 
3, 4, 2, 1. 
Resposta correta 
2. 
2, 4, 3, 1. 
3. 
4, 1, 3, 2. 
4. 
3, 2, 1, 4. 
5. 
1, 2, 4, 3. 
8. Pergunta 8 
/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: 
1. 
a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo que é 
percorrido entre esses estados. 
2. 
para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto a produção 
de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos. 
3. 
em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível também pode levar a 
um aumento da entropia. 
4. 
a entropia é produzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos processos 
irreversíveis em sistemas fechados. 
5. 
as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois relacionam 
propriedades importantes de substâncias puras. 
Resposta correta 
9. Pergunta 9 
/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: 
1. 
As asserções I e II são proposições 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, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
10. Pergunta 10 
/1 
Os diagramas de propriedades conferem uma poderosa ferramenta para a determinação dos valores das 
propriedades de uma substância em um sistema. Quando o valor da propriedade não pode ser obtido 
diretamente dos valores de referência tabelados, recorre-se ao cálculo do título, que é a relação entre as 
quantidades de vapor em relação ao líquido presentes em uma determinada região do diagrama. 
Considerando essas informações e em relação às propriedades definidas através dos diagramas de entropia, 
analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Ao estudar os aspectos da segunda lei da termodinâmica relacionados a processos, a entropia é normalmente 
usada como uma coordenada em diagramas como T"-" s. 
Porque: 
II. Em um diagrama termodinâmico que relacione a entropia, as linhas de líquido saturado e vapor saturado 
correspondem aos limites entre as fases sólida e líquida. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
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 falsas. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I