Avaliação On-Line 4 (AOL 4) - Fundamentos da Termodinâmica

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Módulo B - 60538 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - T.20212.B 
Avaliação On-Line 4 (AOL 4) - Questionário 
Nota final Enviado: 22/11/21 11:19 (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. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
4. 
F, V, V, F. 
5. 
F, V, F, V. 
2. Pergunta 2Crédito 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. 
3, 4, 2, 1. 
2. 
2, 1, 3, 4. 
3. 
2, 1, 4, 3. 
4. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
5. 
4, 3, 1, 2. 
3. Pergunta 3 
/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. 
a eficiência térmica de um ciclo de potência irreversível é sempre maior que a eficiência 
térmica de um ciclo de potência reversível. 
4. 
um ciclo é considerado reversível quando existem irreversibilidades dentro do sistema, à 
medida que ele percorre o ciclo. 
5. 
um ciclo de potência irreversível pode apresentar o máximo de eficiência térmica, desde que 
opere entre os mesmos reservatórios. 
4. Pergunta 4 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
V, F, V, F. 
5. 
V, F, F, V. 
5. Pergunta 5 
/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. 
uma característica das máquinas térmicas é o recebimento de calor, normalmente, a 
temperaturas de trabalho muito baixas. 
2. 
os dispositivos especiais de conversão de trabalho absorvem o calor excedente dos 
reservatórios térmicos e operam em ciclos. 
3. 
as máquinas térmicas utilizam o fluido de trabalho de onde o calor é absorvido para o 
interior do sistema durante a operação do ciclo. 
4. 
as máquinas térmicas permitem a conversão de trabalho em calor de forma automática, em 
qualquer temperatura, para um ciclo termodinâmico. 
5. 
trabalho pode ser convertido em calor de forma direta e completa, mas a conversão de calor 
em trabalho depende de dispositivos especiais. 
Resposta correta 
6. Pergunta 6 
/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. 
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. 
2. 
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. 
3. 
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 
4. 
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. 
5. 
o estudo desses modelos mais simplificados dificilmente ajudará a conduzir conclusões 
importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes, dependendo de outros 
parâmetros. 
7. Pergunta 7 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
3, 4, 2, 1. 
2. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
3. 
1, 2, 3, 4. 
4. 
2, 1, 4, 3. 
5. 
4, 3, 1, 2. 
8. Pergunta 8 
/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. 
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 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 falsas. 
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
9. Pergunta 9 
/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 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. 
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 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. 
5. 
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 
10. Pergunta 10 
/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. 
uma máquina de Carnot pode operar trocando calor com um único reservatório térmico, já 
que executa trabalho interno. 
3. 
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 
4. 
a eficiência de um ciclo de Carnot pode ser melhorada ao tentar aproximá-lo de um ciclo real 
com irreversibilidades internas. 
5. 
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.