AOL - QUESTIONÁRIO 3 - NOTA 10,0

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Módulo C - 64058 . 7 - Fundamentos da Termodinâmica - D.20212.C 
Avaliação On-Line 3 (AOL 3) – Questionário – NOTA 10,00
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Conteúdo do teste
1. 
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Pergunta 1 
1 ponto
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. CORRETA
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, 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 proposições falsas.
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2. 
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Pergunta 2 
1 ponto
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:
1. 
o desempenho real de ciclos, motores e outros dispositivos pode ser determinado pela segunda lei.
2. 
aplicando a segunda lei é possível construir uma escala de temperatura dependente das propriedades da substância.
3. CORRETA
a segunda lei da termodinâmica permite que sejam previstos o sentido dos processos termodinâmicos.
4. 
aplicando a segunda lei a processos é possível estabelecer condições de desequilíbrio em um sistema.
5. 
a segunda lei permite uma avaliação qualitativa dos fatores de pior nível de desempenho teórico.
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3. 
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Pergunta 3 
1 ponto
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:
1. 
V, F, V, F.
2. 
F, V, F, V.
3. CORRETA
F, V, V, F.
4. 
V, V, F, V.
5. 
F, F, V, F.
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4. 
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Pergunta 4 
1 ponto
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:
1. CORRETA
II e IV.
2. 
II e III.
3. 
III e IV.
4. 
I e II.
5. 
I e III.
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5. 
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Pergunta 5 
1 ponto
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. 
em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível também pode levar a um aumento da entropia.
2. 
para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto a produção de entropia quanto a variação de entropia têm valores positivos.
3. 
a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo que é percorrido entre esses estados.
4. CORRETA
as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois relacionam propriedades importantes de substâncias puras.
5. 
a entropia é produzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos processos irreversíveis em sistemas fechados.
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6. 
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Pergunta 6 
1 ponto
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 leida 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:
1. 
F, V, F, V.
2. CORRETA
V, F, V, F.
3. 
F, V, V, F.
4. 
V, F, F, V.
5. 
V, V, F, V.
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7. 
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Pergunta 7 –
1 ponto
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. 
V, F, F, V.
2. 
F, F, V, V.
3. 
F, V, F, V.
4. 
F, V, V, F.
5. CORRETA
V, V, F, F.
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8. 
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Pergunta 8 - 
1 ponto
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.
(3 ) 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.
(4 ) Não existem irreversibilidades dentro do sistema, podendo estar localizadas nas vizinhanças do sistema.
(2 ) Ocorre quando tanto o sistema quanto sua vizinhança retornam aos estados iniciais após o caminho do processo. São hipotéticos, não podendo existir na realidade.
(1 ) 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, 2, 1, 4.
2. 
4, 1, 3, 2.
3. 
2, 4, 3, 1.
4. CORRETA
3, 4, 2, 1.
5. 
1, 2, 4, 3.
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9. 
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Pergunta 9 
1 ponto
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:
1. 
a geração de entropia é uma medida da magnitude das reversibilidades presentes em um processo.
2. CORRETA
um processo deve avançar na direção compatível com o princípio do aumento da entropia.
3. 
os processos podem ocorrer em qualquer direção, sem violar o princípio de conservação da entropia.
4. 
a entropia pode ser conservada em todo o processo, real ou idealizado, de acordo com o princípio de conservação da entropia.
5. 
o princípio do aumento da entropia indica que a variação da entropia de um sistema tenderá sempre a aumentar.
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10. 
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Pergunta 10 
1 ponto
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. CORRETA
segundo o balanço de entropia para sistemas fechados, não é necessário que a variação de entropia seja positiva para o sistema e a vizinhança.
3. 
em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de aumento no ordenamento microscópico enquanto o sistema tende ao equilíbrio.
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. 
segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, a soma das variações das entropias do sistema e vizinhança será igual a zero.
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