AOL 2 fundamentos da termodinâmica

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Pergunta 1 -- /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:
a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de 
uma substância.
a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal.
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.
Resposta correta
a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma 
constante de proporcionalidade universal dos gases.
o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico para 
uma temperatura fixa.
Pergunta 2 -- /1
Uma certa interação é classificada como trabalho se satisfizer o seguinte critério, que pode ser considerado 
como a definição termodinâmica de trabalho: “um sistema realiza trabalho sobre suas vizinhanças se o único 
efeito sobre tudo aquilo externo ao sistema puder ser o levantamento de um peso”.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de trabalho termodinâmico, analise os 
termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características:
1) Trabalho positivo.
2) Trabalho negativo.
3) Trabalho nulo.
4) Potência.
( ) Realizado sobre o sistema pelas vizinhanças.
( ) Alcançado quando não há variação no sistema.
( ) Realizado pelo sistema sobre as vizinhanças.
( ) Taxa de tempo na qual a transferência de energia ocorre.
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Agora, assinale a alternativa correta:
1, 2, 4, 3.
4, 1, 3, 2.
3, 2, 1, 4.
Resposta correta2, 3, 1, 4.
2, 4, 3, 1.
Pergunta 3 -- /1
Observando que a energia pode ser transferida sob a forma de calor, trabalho e fluxo de massa, e que a 
transferência líquida de uma quantidade é igual à diferença entre as quantidades transferidas na entrada e na 
saída, o balanço de energia total do sistema pode ser escrito por uma diferença entre toda a energia que entra 
no sistema e toda a energia que deixa o sistema por qualquer uma dessas formas.
Considerando essas informações e com base nos conceitos de balanço de energia em um sistema, pode-se 
afirmar que:
Resposta correta
a energia transportada com a massa é zero nos sistemas em que não há 
escoamento através de suas fronteiras.
o balanço de energia pode ser expresso em termos de interações de calor e trabalho em um sistema 
fechado com fluxo de massa através das fronteiras.
o balanço de energia pode ser escrito de forma que o trabalho líquido que entra durante um ciclo é 
igual ao calor líquido que sai.
o trabalho realizado será positivo mesmo para os sistemas que não envolvem interações de trabalho.
para um sistema fechado executando um ciclo, os estados inicial e final são idênticos e a variação da 
energia do sistema é maior que zero.
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Pergunta 4 -- /1
 Eficiência é um dos termos mais utilizados na termodinâmica, e indica o grau de sucesso com o qual um 
processo de transferência ou conversão de energia é realizado. Em geral, a eficiência de sistemas de 
aquecimento de prédios residenciais e comerciais é expressa com base na eficiência da utilização anual de 
combustível, que leva em conta a eficiência da combustão, bem como perdas de calor para áreas não 
aquecidas, perdas de partida e parada dos sistemas.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica e energética, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 I. ( ) A eficiência mecânica de um dispositivo ou processo é definida como a razão entre a energia mecânica de 
saída e a energia mecânica de entrada.
II. ( ) A eficiência da bomba é definida como a razão entre o aumento de energia mecânica do fluido e a saída de 
energia pelo trabalho de bombeamento.
III. ( ) Uma eficiência de conversão menor que 100% indica que parte da energia mecânica foi convertida em 
energia térmica.
IV. ( ) O limite inferior de 20% corresponde à conversão de toda a energia elétrica ou mecânica fornecida em 
energia térmica.
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, F, V, V.
Resposta corretaV, F, V, F.
F, V, F, V.
F, V, V, F.
V, V, F, F.
Pergunta 5 -- /1
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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 sistema pode 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 formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, sendo esta uma 
forma de energia térmica.
as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo propriedades intensivas do 
sistema como um todo.
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.
Resposta correta
a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em 
trabalho mecânico por um dispositivo ideal.
Pergunta 6 -- /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.
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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 12kJ 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:
II e III.
II e IV
I e IV.
Resposta corretaIII e IV
I e II.
Pergunta 7 -- /1
A energia pode ser interagir com um sistema sob três formas: calor, trabalho e fluxo de massa. As interações de 
energia são identificadas quando atravessam a fronteira de um sistema e representam a energia ganha ou 
perdida por um sistema durante um processo. As duas únicas formas de interações de energia associadas a 
uma massa fixa ou aos sistemas fechados são a transferência de calor e a realização de trabalho.
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de interações de energia, analise os 
termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características:
1) Variação da energia interna.
2) Transferência de calor.
3) Realização de trabalho.
4) Fluxo de massa.
( ) Nos sistemas estacionários esta interação é igual à variação da energia total do sistema, constituída pelas 
energias potencial e cinética.
( ) Uma interação de energia que não é causada por uma diferença de temperatura entre um sistema e sua 
vizinhança.
( ) É um mecanismo adicional de transferência de energia associado ao escoamento de um fluido através do 
sistema.
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( ) Esta interação modifica a energia das moléculas e aumenta ou diminui a energia interna do sistema.
Agora, assinale a alternativa correta:
2, 4, 3, 1.
Resposta correta1, 3, 4, 2.
1, 4, 3, 2.
4, 2, 3, 1.
4, 2, 1, 3.
Pergunta 8 -- /1
Não há exigência de que um sistema que passa por um processo esteja em equilíbrio durante o processo. 
Alguns ou todos os estados intermediários podem ser estados de não equilíbrio. Em muitos de tais processos, 
estamos limitados ao conhecimento do estado antes de o processo ocorrer e do estado após o fim do processo. 
Contudo, os processos quase estáticos contribuem para a dedução das relações existentes entre as 
propriedades de sistemas simplificados.
 Com base nessas informações e considerando o que se sabe sobre os modelos de processos termodinâmicos, 
pode-se afirmar que:
em um estado de não equilíbrio as propriedades intensivas permanecem constantes com a posição 
para um dado tempo.
Resposta correta
um processo politrópico é uma descrição analítica de um processo de quase 
equilíbrio relacionando pressão e volume.
para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é necessário que a pressão varie 
rapidamente ao longo do volume.
em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no diagrama pressão-temperatura mostra 
que o trabalho é propriedade do sistema.
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os trabalhos de expansão ou compressão reais de um gás na fronteira de um cilindro podem ser 
obtidos precisamente para todo o volume.
Pergunta 9 -- /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.
Resposta correta
as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de 
energia associadas a um sistema fechado.
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.
a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas 
abertos.
Pergunta 10 -- /1
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 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 falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I