AOL 3 Termodinamica

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1. Pergunta 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: 
1. 
V, F, F, V. 
2. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
V, V, F, V. 
2. Pergunta 2 
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: 
1. 
I e II. 
2. 
II e IV. 
3. 
II e III. 
4. 
III e IV. 
Resposta correta 
5. Incorreta: 
I e IV. 
3. Pergunta 3 
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. 
segundo o balanço de entropia para sistemas fechados, não é necessário 
que a variação de entropia seja positiva para o sistema e a vizinhança. 
Resposta correta 
3. 
em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de 
aumento no ordenamento microscópico enquanto o sistema tende ao 
equilíbrio. 
4. 
segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, 
a soma das variações das entropias do sistema e vizinhança será igual a 
zero. 
5. 
a entropia em um sistema isolado tende a diminuir à medida que o 
estado de equilíbrio é alcançado, até atingir o seu valor mínimo. 
4. Pergunta 4 
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. 
I e III. 
2. 
III e IV. 
3. 
I e II. 
4. 
II e IV. 
Resposta correta 
5. 
II e III. 
5. Pergunta 5 
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. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, F, V, F. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
V, F, V, F. 
5. 
V, V, F, V. 
6. Pergunta 6 
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. 
aplicando a segunda lei é possível construir uma escala de temperatura 
dependente das propriedades da substância. 
2. 
a segunda lei da termodinâmica permite que sejam previstos o sentido 
dos processos termodinâmicos. 
Resposta correta 
3. 
aplicando a segunda lei a processos é possível estabelecer condições de 
desequilíbrio em um sistema. 
4. 
a segunda lei permite uma avaliação qualitativa dos fatores de pior nível 
de desempenho teórico. 
5. 
o desempenho real de ciclos, motores e outros dispositivos pode ser 
determinado pela segunda lei. 
7. Pergunta 7 
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 corposcom 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: 
1. 
F, V, F, V. 
2. 
V, F, V, F. 
3. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
F, F, V, V. 
8. Pergunta 8 
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. 
um processo deve avançar na direção compatível com o princípio do 
aumento da entropia. 
Resposta correta 
2. 
o princípio do aumento da entropia indica que a variação da entropia de 
um sistema tenderá sempre a aumentar. 
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. 
a entropia pode ser conservada em todo o processo, real ou idealizado, 
de acordo com o princípio de conservação da entropia. 
9. Pergunta 9 
Três enunciados alternativos para a segunda lei da termodinâmica são definidos de 
forma a apresentar as formulações tradicionais e aplicadas de seus conceitos: os 
enunciados de Clausius, Kevin-Planck e da entropia. Embora o enunciado de Clausius 
esteja mais de acordo com a experiência, o enunciado de Kelvin-Planck fornece um 
meio mais eficaz para apresentar deduções oriundas da segunda lei, enfatizando o 
conceito de entropia. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os enunciados da 
segunda lei da termodinâmica, analise os termos a seguir e os associe a suas 
respectivas características: 
1) Enunciado de Clausius. 
2) Enunciado de Kevin-Planck. 
3) Reservatório térmico. 
4) Enunciado da Entropia. 
( ) Relaciona-se ao sentido da transferência de calor. 
( ) Relacionado ao conceito de irreversibilidades em um sistema. 
( ) Relacionado com os sistemas que percorrem um ciclo termodinâmico. 
( ) Tem relação com um sistema que mantém a sua temperatura constante. 
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. 
4, 1, 2, 3. 
2. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
3. 
1, 2, 4, 3. 
4. 
3, 4, 2, 1. 
5. 
4, 3, 1, 2. 
10. Pergunta 10 
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. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
3. Incorreta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma 
justificativa correta da I. 
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa 
correta da I.