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AOL4 - Fundamentos da Termodinâmica Avaliação On-Line 4 (AOL 4) - Questionário Nota finalEnviado: 07/12/21 13:41 (BRT) 10/10 Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 /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 pouco de 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: Ocultar opções de resposta 1. V, V, F, F. Resposta correta 2. F, V, V, F. 3. V, F, F, V. 4. F, V, F, V. 5. F, F, V, V. 2. Pergunta 2 /1 Leia o trecho a seguir: “A eficiência global dos veículos aumentou consideravelmente ao longo dos anos, principalmente em virtude dos aperfeiçoamentos em aerodinâmica, materiais e controles eletrônicos. Entretanto, o consumo médio de combustível dos veículos novos permanece na faixa de 8 a 9 quilômetros por litro, por causa da crescente tendência dos consumidores em optar por carros maiores e menos econômicos, caminhonetes e veículos utilitários esportivos.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 531. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os quatro componentes de uma usina a vapor podem ser tratados como sistemas abertos, mas o sistema total composto por esses componentes é tratado como fechado. Porque: II. Embora haja fluxo de massa com a entrada e saída de vapor dos componentes do ciclo, no sistema conjunto não há transferência de massa e a variação da energia interna total do ciclo é igual a zero. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. As asserções I e II são falsas. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta 5. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 3. Pergunta 3 /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: Ocultar opções de resposta 1. I e II. 2. II e III. 3. I, III e IV. 4. I e IV. Resposta correta 5. II e IV. 4. Pergunta 4Crédito 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. 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: Ocultar opções de resposta 1. F, F, V, F. 2. V, V, F, V. 3. F, V, V, F. Resposta correta 4. F, V, F, V. 5. V, F, V, F. 5. Pergunta 5 /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: Ocultar opções de resposta 1. a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 2. 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. Resposta correta 3. o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. 4. 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. 5. 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. 6. Pergunta 6 /1 Provavelmente, o ciclo reversível mais conhecido é o ciclo de Carnot, proposto em 1824 pelo engenheiro francês Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832). Em um ciclo de Carnot, o sistema que está executando o ciclo passa por uma série de quatro processos internamente reversíveis, e pode ser executado por um sistema fechado ou por um sistema com escoamento em regime permanente. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características do ciclo 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. ( ) Um ciclo de Carnot é composto por dois processos isotérmicos alternados com dois processos adiabáticos. II. ( ) Em um ciclo de Carnot, os trabalhos de expansão ou compressão dependem do processo isocórico. III. ( ) A máquina térmica teórica que opera segundo o ciclo de Carnot é chamada de máquina térmica de Carnot. IV. ( ) Um ciclo de Carnot pode operar à temperatura constante para um processo isobárico internamente reversível. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. 2. F, V, F, V. 3. V, F, V, F. Resposta correta 4. F, F, V, V. 5. V, V, F, F. 7. Pergunta 7 /1 A inevitável escassez das fontes de energia não renováveis e seus efeitos adversos na saúde humana e no meio ambiente tem despertado interesse pela abertura de novos caminhos pelos quais se possa produzir a eletricidade que precisamos, em especial o aumento do uso de fontes renováveis. Ainda assim, a produção de energia na primeira metade do século XXI vai se basear, principalmente, nos meios já disponíveis, uma vez que o estabelecimento de novas tecnologias requer décadas de estudos e grandes investimentos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as perspectivas energéticas e a distribuição de energia, analise as afirmativas a seguir. I. Para se levar em conta precisamente o custo total da usina de energia, torna-se pouco relevante considerar os custos envolvidos em todas as fases, desde o estabelecimento das fontes até os impactos na saúde. II. A captura, o tratamento e o descarte apropriado de efluentes e resíduos, incluindo o armazenamento de longo prazo, devem ser objeto de análise do planejamento da usina de energia. III. Embora o fomento à geração de energia sustentável e renovável dependa de regulamentações e políticas públicas, ainda será mais viável nos próximos anos o consumo das fontes não-renováveis. IV. As usinas de energia são mais bem idealizadas com base em um ciclo de vida, e não através da visão restrita apenas da fase de operação da usina. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I e II. 2. I e III. 3. III e IV. 4. II e IV. Resposta correta 8. Pergunta 8 /1 Os aparelhos de ar-condicionado têm a função básica de resfriar ambientes, como uma sala ou um prédio, removendo o calor do ar ambiente e descarregando-o no lado de fora. Esses dispositivos podem ser vistos como os refrigeradores comuns, cujo espaço refrigerado difere dos compartimentos para armazenar alimentos de uma geladeira convencional. O mesmo aparelho de condicionamento de ar pode ser utilizado como uma bomba de calor, removendo calor do espaço externo frio e descarregando na sala, desde que instalado ao contrário. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre características no desempenho dos refrigeradores e das bombas de calor, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Para ciclos reversíveis operando entre os mesmos reservatórios térmicos, a relação entre os coeficientes de desempenho poderá será maior que a unidade. Porque: II. Tanto os desempenhos dos refrigeradores quanto das bombas de calor podem ser maiores que a unidade, delimitados em relação ao fornecimento líquido de trabalho para o ciclo A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta 3. As asserções I e II são falsas. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 5. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 9. Pergunta 9 /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 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: Ocultar opções de resposta 1. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 2. 3, 4, 2, 1. 3. 2, 1, 4, 3. 4. 1, 2, 3, 4. 5. 4, 3, 1, 2. 10. Pergunta 10Crédito total dado /1 Leia o trecho a seguir: “O dispositivo ou instalação que melhor se ajusta à definição de máquina térmica é a usina de potência a vapor, que é uma máquina de combustão externa. Ou seja, a combustão ocorre fora da máquina e a energia térmica liberada durante esse processo é transferida para o vapor sob a forma de calor.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 280. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características de uma usina a vapor, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Calor de entrada. 2) Calor de saída. 3) Trabalho de entrada. 4) Trabalho de saída. ( ) Quantidade de calor fornecida ao vapor na caldeira a partir de uma fonte à alta temperatura. ( ) Quantidade de trabalho necessária para comprimir a água até a pressão da caldeira. ( ) Quantidade de trabalho realizado pelo vapor à medida que se expande na turbina. ( ) Quantidade de calor rejeitada pelo vapor no condensador para um reservatório à baixa temperatura. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 2, 1, 3, 4. 2. 4, 3, 1, 2. 3. 1, 3, 4, 2. Resposta correta 4. 2, 1, 4, 3. 5. 3, 4, 2, 1.
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