AOL 3 - Fundamentos da Termodinamica

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1. 
1. 
2. Pergunta 1 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
1, 2, 4, 3. 
2. 
3, 4, 2, 1. 
Resposta correta 
3. 
2, 4, 3, 1. 
4. 
3, 2, 1, 4. 
5. 
4, 1, 3, 2. 
3. Pergunta 2 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
a entropia é produzida tanto nos processos internamente 
reversíveis quanto nos processos irreversíveis em sistemas 
fechados. 
2. 
para sistemas fechados em processos envolvendo 
irreversibilidades internas, tanto a produção de entropia quanto 
a variação de entropia têm valores positivos. 
3. 
as equações TdS são fundamentalmente importantes em 
termodinâmica, pois relacionam propriedades importantes de 
substâncias puras. 
Resposta correta 
4. 
em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente 
reversível também pode levar a um aumento da entropia. 
5. 
a variação de entropia entre dois estados é dependente dos 
detalhes do processo que é percorrido entre esses estados. 
4. Pergunta 3 
/1 
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 lei da 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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, F, V. 
2. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
V, F, F, V. 
5. Pergunta 4 
/1 
Em análises de engenharia é bastante comum dispor de mecanismos que 
permitem quantificar o grau de degradação da energia nos dispositivos. Em 
termodinâmica, costumamos chamar tais parâmetros de eficiência, que são 
extremamente úteis para indicar o grau de aproximação de um dispositivo real 
a um idealizado. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência 
isentrópica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) 
e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) As eficiências isentrópicas são definidas de forma diferente para 
diferentes dispositivos, já que cada dispositivo opera de forma específica. 
II. ( ) A eficiência isentrópica na turbina é a razão entre o trabalho isentrópico 
da turbina pelo trabalho que seria alcançado em um processo real. 
 
III. ( ) O valor da eficiência isentrópica de uma turbina é determinado pela 
aferição do trabalho real da turbina e pelo cálculo do trabalho isentrópico nas 
condições medidas na entrada e na pressão de saída. 
 
IV. ( ) A eficiência isotérmica é calculada para compressores resfriados 
acidentalmente durante o processo de compressão. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
V, V, F, F. 
5. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
6. Pergunta 5 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
o desempenho real de ciclos, motores e outros dispositivos pode 
ser determinado pela segunda lei. 
2. 
a segunda lei da termodinâmica permite que sejam previstos o 
sentido dos processos termodinâmicos. 
Resposta correta 
3. 
aplicando a segunda lei é possível construir uma escala de 
temperatura dependente das propriedades da substância. 
4. 
a segunda lei permite uma avaliação qualitativa dos fatores de 
pior nível de desempenho teórico. 
5. 
aplicando a segunda lei a processos é possível estabelecer 
condições de desequilíbrio em um sistema. 
7. Pergunta 6 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“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.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., 
BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. p. 378. 
Com base nessas informações e nos conceitos apresentados de geração de 
entropia em sistemas fechados, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
a transferência de entropia com a massa é igual a zero para os 
sistemas que envolvem fluxo de massa através de suas fronteiras. 
2. 
a variação da energia de um sistema é igual à transferência de 
energia e de entropia para qualquer processo, seja reversível ou 
irreversível. 
3. 
irreversibilidades como atrito, reações químicas, compressão ou 
expansão em não equilíbrio sempre fazem diminuir a entropia de 
um sistema. 
4. 
a transferência de entropiadevida ao calor será maior que zero 
para os processos ocorrendo em sistemas adiabáticos. 
5. 
para um processo reversível, a geração de entropia é zero e a 
variação da entropia de um sistema é igual à transferência de 
entropia. 
Resposta correta 
8. Pergunta 7 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
V, F, V, F. 
9. Pergunta 8 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e III. 
3. 
I e II. 
4. 
I e III. 
5. 
III e IV. 
10. Pergunta 9 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“A entropia é uma propriedade e, portanto, o valor da entropia de um sistema 
é fixo uma vez estabelecido o estado do sistema. A especificação de duas 
propriedades intensivas independentes determina o estado de um sistema 
compressível simples e o valor da entropia, bem como os valores de outras 
propriedades daquele estado. A partir de uma relação que a defina, a variação 
da entropia de uma substância pode ser expressa por outras 
propriedades.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto 
Alegre: AMGH, 2013. p. 339. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades 
das variações da entropia de substâncias puras, analise as afirmativas a seguir. 
I. Nas tabelas de propriedades, os valores de entropia são fornecidos 
aleatoriamente. 
II. A variação da entropia de um corpo em um sistema fechado é dada pela 
razão entre a massa do corpo e a diferença entre os valores de entropia nos 
estados final e inicial. 
III. Os valores de entropia tornam-se negativos a temperaturas abaixo do valor 
de referência. 
IV. O valor da entropia pode ser obtido diretamente nas regiões de líquido 
comprimido e vapor superaquecido, sem a necessidade de nenhum cálculo 
adicional. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
III e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e III. 
3. 
I e II. 
4. 
II e IV. 
5. 
I e IV. 
11. Pergunta 10 
/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
a entropia pode ser conservada em todo o processo, real ou 
idealizado, de acordo com o princípio de conservação da 
entropia. 
2. 
um processo deve avançar na direção compatível com o princípio 
do aumento da entropia. 
Resposta correta 
3. 
a geração de entropia é uma medida da magnitude das 
reversibilidades presentes em um processo. 
4. 
os processos podem ocorrer em qualquer direção, sem violar o 
princípio de conservação da entropia. 
5.