AOL 4 fundamentos da termodinâmica

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Pergunta 1 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“Eficiência térmica é uma medida da eficiência da conversão do calor recebido por uma máquina térmica 
em trabalho. Máquinas térmicas são projetadas para converter calor em trabalho, e os engenheiros estão 
constantemente tentando melhorar a eficiência desses dispositivos, pois mais eficiência significa menos 
consumo de combustível e, consequentemente, menos despesas com combustível e menor 
poluição”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 282.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os principais aspectos da segunda lei para 
os ciclos de refrigeração e bomba de calor, analise as afirmativas a seguir:
I. O coeficiente de desempenho de um ciclo de refrigeração irreversível é menor do que o coeficiente de 
desempenho de um ciclo de refrigeração reversível.
II. A performance de uma bomba de calor mede a capacidade de extração de calor a partir de um meio 
externo aquecido, tendo como valor máximo a unidade.
III. Todos os ciclos de refrigeração reversíveis que operam entre os mesmos dois reservatórios térmicos 
possuem coeficientes de desempenho diferentes.
IV. O coeficiente de performance de um refrigerador pode ser maior que a unidade, diferente da eficiência 
térmica, que nunca pode ser maior que 100%.
Está correto apenas o que se afirma em: 
I, III e IV.
I e II.
II e IV.
Resposta corretaI e IV.
II e III.
Pergunta 2 -- /1
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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: 
as máquinas térmicas permitem a conversão de trabalho em calor de forma automática, em 
qualquer temperatura, para um ciclo termodinâmico.
uma característica das máquinas térmicas é o recebimento de calor, normalmente, a 
temperaturas de trabalho muito baixas.
Resposta correta
trabalho pode ser convertido em calor de forma direta e completa, mas a 
conversão de calor em trabalho depende de dispositivos especiais.
as máquinas térmicas utilizam o fluido de trabalho de onde o calor é absorvido para o interior do 
sistema durante a operação do ciclo. 
os dispositivos especiais de conversão de trabalho absorvem o calor excedente dos 
reservatórios térmicos e operam em ciclos.
Pergunta 3 -- /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.
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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:
V, F, V, F.
Resposta corretaF, V, V, F.
F, V, F, V.
F, F, V, V.
V, F, F, V.
Pergunta 4 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“Um desafio de engenharia estimulante e urgente para as próximas décadas é atender com 
responsabilidade às necessidades de energia a nível nacional e mundial. O desafio tem suas origens na 
diminuição das fontes economicamente recuperáveis das fontes renováveis de energia, nos efeitos globais 
das mudanças climáticas e no crescimento populacional.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de 
termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 350. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os aspectos de geração de energia no 
contexto atual, pode-se afirmar que:
Resposta correta
embora a potência hidroelétrica seja uma fonte renovável, ela não está livre de 
causar impactos ambientais, como os efeitos adversos na vida aquática dos rios 
com a barragem.
a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de 
eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente.
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o gás natural é pouco utilizado nos Estados Unidos para produção de energia, e seu uso tende a 
diminuir em relação ao carvão, pois ser mais propício às necessidades de aquecimento 
domiciliar.
o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade 
em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa.
a geração de energia por fonte nuclear tende a ser futuramente a mais viável em termos práticos, 
já que o custo de fabricação das instalações é baixo.
Pergunta 5 -- /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 poucode 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: 
V, F, F, V.
F, F, V, V.
F, V, F, V.
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F, V, F, V.
F, V, V, F.
Resposta corretaV, V, F, F.
Pergunta 6 -- /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 o conteúdo estudado sobre as propriedades definidas através dos 
diagramas de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. A eficiência de uma máquina térmica real pode ser maximizada com o fornecimento de calor à 
temperatura mais alta possível e rejeição de calor da máquina à temperatura mais baixa possível.
Porque:
II. Se a temperatura do reservatório frio se aproxima de zero, a eficiência da máquina decresce 
continuamente e, se essa temperatura aumenta, cresce a quantidade de calor rejeitado pela máquina. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são falsas.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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.
Pergunta 7 -- /1
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Leia o trecho a seguir:
“Além das configurações das instalações de potência a vapor, os ciclos de Carnot também podem ser 
enxergados como ciclos compostos de processos nos quais um capacitor é carregado e descarregado, 
uma substância paramagnética é magnetizada e desmagnetizada, e assim por diante. Contudo, não 
importando o tipo de dispositivo ou a substância de trabalho utilizada, algumas características são comuns 
a ciclos que operam dessa forma.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para 
engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 217.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das diferentes 
configurações de um ciclo de Carnot, analise as afirmativas a seguir. 
I. O ciclo de Carnot apresenta três processos internamente irreversíveis: dois processos isobáricos e um 
isotérmico.
II. A eficiência térmica do ciclo de potência de Carnot é dada em termos das temperaturas avaliadas na 
escala Celsius.
III. Em qualquer ciclo de Carnot, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo pode ser avaliado pelo cálculo 
da área delimitada pelas linhas dos processos em um diagrama p"-" V.
IV. Os coeficientes de desempenho dos ciclos de refrigeração e bomba de calor de Carnot são sempre 
dados em termos das temperaturas na escala Kelvin ou Rankine.
Está correto apenas o que se afirma em: 
II e III.
I, II e IV.
Resposta corretaIII e IV.
I, II e III.
I e IV.
Pergunta 8 -- /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 
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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:
4, 3, 1, 2.
2, 1, 4, 3.
3, 4, 2, 1.
Resposta correta1, 4, 2, 3.
1, 2, 3, 4.
Pergunta 9 Crédito total dado -- /1
Leia o trecho a seguir:
“Desprezar as variações de energia cinética e potencial do fluido de trabalho é uma simplificação 
normalmente utilizada na análise dos ciclos de potência. Essaé uma hipótese razoável, uma vez que em 
dispositivos que envolvem trabalho de eixo, como turbinas, compressores e bombas, os termos energia 
cinética e energia potencial normalmente são muito pequenos com relação aos outros termos.”
Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 488.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a eficiência e rendimento dos processos 
cíclicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A eficiência térmica de uma máquina térmica é sempre maior que a unidade, pois o calor das duas 
fontes são grandezas positivas.
II. ( ) O trabalho líquido de uma máquina térmica é sempre menor que a quantidade de calor fornecida ao 
sistema.
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III. ( ) A eficiência térmica é uma medida do desempenho de uma máquina térmica, sendo uma fração do 
calor fornecido convertido em trabalho líquido.
IV. ( ) Em máquinas térmicas, um maior rendimento significa um maior gasto com consumo de combustível 
com menor quantidade de calor rejeitada. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
V, V, F, V.
F, V, F, V.
Incorreta: F, F, V, F.
Resposta corretaF, V, V, F.
V, F, V, F.
Pergunta 10 -- /1
Os corolários de Carnot, ou princípios de Carnot para a segunda lei, estabelecem as ideias básicas para as 
determinações do rendimento máximo entre os ciclos de potência e aspectos de desempenho entre os 
componentes desses sistemas. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os princípios de Carnot para os ciclos de 
potência, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Sob as mesmas condições, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo irreversível será menor que no 
ciclo reversível.
II. ( ) Em ciclos irreversíveis, o rendimento térmico pode ser maior que em um ciclo reversível, desde que a 
escolha do fluido de trabalho seja apropriada.
III. ( ) Todos os processos de um ciclo reversível são executados perfeitamente e apresentam a mesma 
eficiência para quaisquer processos.
IV. ( ) A eficiência de Carnot limita, também, a eficiência de turbinas eólicas na geração de eletricidade. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
F, V, V, F.
Resposta corretaV, F, V, F.
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V, V, F, V.
F, V, F, V.
V, F, F, V.