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Conteúdo do exercício Ocultar opções de resposta Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário Paulo Renato Castro da Gama Pergunta 1 -- /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: as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas abertos. Resposta correta as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. 10/10 Nota final Enviado: 17/11/21 21:19 (BRT) Ocultar opções de resposta o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente em sistemas isolados. a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia potencial e energia mecânica. Pergunta 2 -- /1 Em uma análise termodinâmica, normalmente é útil considerar as diversas formas de energia que constituem a energia total de um sistema em dois grupos: macroscópico e microscópico. A energia macroscópica de um sistema está relacionada ao movimento e à influência de alguns efeitos externos como gravidade, magnetismo, eletricidade e tensão superficial. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as diferentes formas de energia de um sistema termodinâmico, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Forma macroscópica de energia. 2) Forma microscópica de energia. 3) Energia total. 4) Energia térmica. ( ) Depende de algum referencial externo. ( ) Também chamada de calor, é a forma energética de menor qualidade. ( ) É relacionada à estrutura molecular de um sistema. ( ) Soma de todos os tipos de energia de um sistema. A seguir, assinale a alternativa correta: 2, 1, 4, 3. 4, 3, 1, 2. Resposta correta1, 4, 2, 3. 1, 2, 4, 3. 3, 4, 2, 1. P t 3 -- Ocultar opções de resposta 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: A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são falsas. Pergunta 4 -- /1 Leia o texto abaixo: “Métodos baseados em experimentos estão disponíveis para avaliar a transferência de energia sob a forma de calor. Esses métodos identificam dois mecanismos básicos de transferência: condução e radiação térmica. Além disso, relações empíricas estão disponíveis para avaliar a transferência de energia que envolve um modo combinado chamado convecção.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 45. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de transferência de calor em sistemas fechados, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta o resfriamento de componentes de computador por uma ventoinha que circula ar no sistema pode ser considerado como transferência de calor por condução. se um sistema fechado passa por um processo no qual o trabalho é positivo e a transferência de calor é negativa, então a energia total aumenta. Resposta correta se um sistema fechado passa por um processo no qual o trabalho é negativo e a transferência de calor é positiva, então a energia total aumenta. o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser considerado como transferência de calor por radiação. se um sistema fechado passa por um processo no qual a variação de energia total é positiva, então a transferência de calor deve ser positiva. Pergunta 5 -- /1 Calor e trabalho são grandezas direcionais e, portanto, uma descrição completa das interações de calor e trabalho exige a especificação de magnitude e direção. Observe que a grandeza transferida de ou para o sistema durante a interação não é uma propriedade, já que a quantidade de tal grandeza depende de mais parâmetros além daqueles do estado do sistema. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características das interações de transferência de energia entre sistema e vizinhanças, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Calor e trabalho são mecanismos de transferência de energia entre um sistema e sua vizinhança e ambos estão associados a um processo, não a um estado. Porque: II. Ao contrário das propriedades, calor ou trabalho não têm significado em um estado. A seguir, assinale a alternativa correta: A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Resposta correta As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Ocultar opções de resposta As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. As asserções I e II são falsas. Pergunta 6 -- /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: A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. As asserções I e II são falsas. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. Resposta correta As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Pergunta 7 -- /1 Ocultar opções de resposta Ocultar opções de resposta 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 sistemapode 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: as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo propriedades intensivas do sistema como um todo. Resposta correta a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em trabalho mecânico por um dispositivo ideal. os sistemas que operam a temperatura constante podem ser analisados mais convenientemente desconsiderando os efeitos de atrito. a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada frequentemente de energia nuclear. as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, sendo esta uma forma de energia térmica. Pergunta 8 -- /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: 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. a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de uma substância. Ocultar opções de resposta o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico para uma temperatura fixa. a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal. Resposta correta a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma constante de proporcionalidade universal dos gases. Pergunta 9 -- /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. F, V, F, V. F, F, V, V. Resposta corretaF, V, V, F. V, F, V, F. V, F, F, V. Ocultar opções de resposta Pergunta 10 -- /1 Leia o texto abaixo: “Em experimentos clássicos conduzidos no início do século XIX, Joule estudou processos através dos quais um sistema fechado passa de um estado de equilíbrio a outro. Em particular, ele considerou processos que envolvem interações de trabalho, mas não interações de calor, entre o sistema e sua vizinhança. Dessa forma, o valor do trabalho líquido realizado por ou sobre um sistema fechado que passa por um processo adiabático entre dois estados dados depende somente dos estados inicial e final, e não dos detalhes do processo adiabático.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 47. Considerando essas informações e os critérios desenvolvidos a partir dos aspectos de variação de energia entre dois estados, analise as afirmativas a seguir: I. Se 5 kJ de calor forem transferidos para uma batata assando em um forno fechado, haverá aumento de energia da batata maior que 5 kJ. II. Se 15 kJ de calor são transferidos para a água em aquecimento e 3 kJ forem perdidos para o ambiente, o aumento de energia da água será maior que 15 kJ. III. Em uma sala isolada aquecida por um aquecedor elétrico, a energia do sistema tende a aumentar como resultado do trabalho elétrico realizado. IV. Se 12 kJ de calor é transferido para um sistema durante um processo adiabático e 6 kJ de trabalho é realizado sobre ele, sua energia total aumenta. Está correto apenas o que se afirma em: I e IV. Resposta corretaIII e IV II e IV II e III. I e II.
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