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Fundamentos da termodinâmica AOL 1 1. Pergunta 1 /1 Quando os cálculos de um projeto de engenharia são realizados, uma preocupação latente dos projetistas é com as unidades das grandezas envolvidas. Uma unidade especifica a quantidade ou dimensão de uma grandeza, por meio da qual qualquer outra grandeza do mesmo tipo é medida. É importante frisar que as dimensões fundamentais ou primárias não dependem de uma lei física para serem descritas, enquanto as dimensões secundárias são mensuradas em função das primárias. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de dimensões físicas primárias e secundárias, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. velocidade e força são exemplos de dimensões primárias, enquanto massa e comprimento são exemplos de dimensões secundárias. 2. velocidade e pressão são exemplos de dimensões primárias, enquanto comprimento e tempo são exemplos de dimensões secundárias. 3. massa e tempo são exemplos de dimensões primárias, enquanto força e pressão são exemplos de dimensões secundárias. Resposta correta 4. força e pressão são exemplos de dimensões primárias, enquanto massa, comprimento e tempo são exemplos de dimensões secundárias. 5. comprimento e aceleração são exemplos de dimensões primárias, enquanto força e massa são exemplos de dimensões secundárias. 2. Pergunta 2 /1 Leia o trecho a seguir: “Um passo-chave inicial em qualquer análise, em engenharia, consiste em descrever de forma precisa o que está sendo estudado. Em mecânica, se a trajetória de um corpo deve ser determinada, normalmente o primeiro passo é definir um corpo livre e identificar todas as forças exercidas por outros corpos sobre ele. Na termodinâmica o termo sistema é usado para identificar o objeto de análise. Uma vez que o sistema é definido e as interações relevantes com os outros sistemas são identificadas, uma ou mais leis físicas podem ser aplicadas.”Fonte: MORAN, M. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 4. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características dos sistemas termodinâmicos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. nos sistemas termodinâmicos fechados, as vizinhanças correspondem a todos aos objetos de interação internos ao sistema. 2. o sistema termodinâmico é todo objeto sob análise no estudo, podendo ser tão simples como um corpo livre ou complexo como uma usina termoelétrica. Resposta correta 3. os sistemas termodinâmicos chamados de volumes de controle são sistemas termodinâmicos fechados que possuem fronteiras físicas. 4. alguns sistemas termodinâmicos abertos podem ser estudados ignorando as interações do sistema com as vizinhanças. 5. Incorreta: o sistema termodinâmico é composto pelas vizinhanças e as fronteiras, que estabelecem limites físicos entre os componentes do sistema. 3. Pergunta 3 /1 Leia o trecho a seguir: “Toda mudança na qual um sistema passa de um estado de equilíbrio para outro é chamada de processo, e a série de estados pelos quais um sistema passa durante um processo é chamada de percurso do processo. Para descrever um processo completamente, é preciso especificar os estados inicial e final do processo, bem como o percurso que ele segue, além das interações com a vizinhança.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 15. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o processo termodinâmico de quase- equilíbrio, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Um processo quase-estático ou de quase-equilíbrio constitui uma representação verdadeira de um processo real. Porque: II. Esse processo se desenvolve lentamente, permitindo que o sistema se ajuste internamente, de modo que suas propriedades variem na mesma proporção. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. Resposta correta 3. As asserções I e II são falsas. 4. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 4. Pergunta 4 /1 Os processos de mudanças de fases envolvem diversas etapas que compõem os diferentes ordenamentos moleculares de uma substância quando esta é aquecida ou resfriada. Esses processos são especificados para um valor de pressão especificado, onde expansões ou compressões volumétricas podem ocorrer à medida que a substância transita entre duas fases diferentes. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre transformações de fases, analise e ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem durante os processos de mudança de fase da água sob aquecimento à pressão constante. ( ) Calor latente de vaporização. ( ) Fusão. ( ) Vaporização. ( ) Calor latente de fusão. ( ) Vapor superaquecido. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 3, 4, 5, 2, 1. 2. Incorreta: 4, 2, 1, 3, 5. 3. 5, 4, 3, 1, 2. 4. 4, 1, 3, 2, 5. Resposta correta 5. 3, 2, 4, 5, 1. 5. Pergunta 5 /1 Uma substância que apresenta a mesma composição química em toda a sua extensão é chamada de substância pura. Entretanto, uma substância pura não precisa ser constituída de um único elemento ou composto químico. Desde que a mistura seja aproximadamente homogênea, uma substância composta pela combinação de diversos elementos também pode se qualificar como pura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as fases de uma substância, está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. Uma mistura de gelo e água líquida forma uma substância quimicamente heterogênea, o que é suficiente para qualificá-la como substância pura. 2. As ligações intermoleculares são mais fortes nos gases e mais fracas nos sólidos, fazendo com que os gases tenham forma molecular definida. 3. Na fase líquida, as ligações moleculares são mais fortes que nos gases e nos sólidos, permitindo ao líquido adquirir a forma do recipiente. 4. Incorreta: Uma mistura de ar líquido e ar gasoso é uma substância pura, já que ambos apresentam composição principal de oxigênio e dióxido de carbono. 5. Uma mistura de duas ou mais fases de uma substância pura ainda é uma substância pura desde que a composição química das fases seja igual. Resposta correta 6. Pergunta 6 /1 Os sistemas termodinâmicos podem ser estudados em função de suas propriedades, em que a escolha do que se pretende analisar ou estudar depende das características do ambiente de estudo, além do conhecimento do comportamento da substância enquanto submetida aos processos térmicos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre sistemas, processos, propriedades, estados e ciclos termodinâmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A pressão manométrica indica a diferença entre a pressão do sistema e a pressão absoluta da atmosfera fora do dispositivo de medida. II. ( ) Se um sistema está isolado de suas vizinhanças e não ocorrem alterações nas suas propriedades observáveis, então o sistema estava em equilíbrio no momento em que foi isolado. III. ( ) Um volume de controle é um tipo especial de sistema fechado o qual interage diretamente com as vizinhanças por meio das fronteiras. IV. ( ) Volume específico, o volume por unidade de massa, é uma propriedade extensiva, já que volume e massa são propriedades extensivas. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opçõesde resposta 1. Incorreta: F, V, V, F. 2. F, V, F, V. 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. V, F, F, V. 5. F, F, V, V. 7. Pergunta 7 /1 Várias escalas empíricas de temperatura têm sido utilizadas nos últimos 70 anos para propiciar a calibração de instrumentos e normalizar as medições de temperatura. A Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) é a mais recente dessas e é baseada em um conjunto de pontos fixos facilmente reprodutíveis, que receberam valores numéricos de temperatura definidos, e em certas fórmulas que relacionam as temperaturas às leituras de determinados instrumentos de medição de temperatura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as escalas termodinâmicas de temperatura, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. As escalas Kelvin e Rankine são as escalas termodinâmicas absolutas do sistema internacional e inglês, respectivamente. Porque: II. Em termodinâmica, em geral, é necessário que as escalas absolutas sejam independentes das propriedades de qualquer substância. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 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 proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 5. As asserções I e II são falsas. 8. Pergunta 8 /1 Nos cálculos termodinâmicos, é possível que algumas propriedades sejam definidas ou identificadas a partir do conhecimento de suas respectivas unidades. Além da dimensão, as unidades básicas fornecem à determinada grandeza as relações entre suas medidas e as de seus constituintes. Em engenharia, dois sistemas de unidade são normalmente utilizados: o Sistema Internacional de Unidades (SI), que é o padrão mundial legalmente aceito na maioria dos países, e o Sistema Inglês de Engenharia, que especifica muitas das unidades básicas, em alguns países de língua inglesa. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os sistemas de unidades internacional e inglês, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A libra-massa é a unidade básica inglesa para a força. II. ( ) A unidade básica do SI para a massa é o grama. III. ( ) A unidade básica inglesa para o tempo é o segundo. IV. ( ) A unidade básica do SI para o comprimento é o metro. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. Incorreta: F, V, F, V. 2. F, V, V, F. 3. V, F, V, F. 4. F, F, V, V. Resposta correta 5. V, F, F, V. 9. Pergunta 9 /1 A temperatura com que uma substância muda de fase tem relação direta com a pressão. A água, por exemplo, pode permanecer líquida mesmo a temperaturas acima de 100°C, desde que submetida a pressões maiores que a pressão atmosférica. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os processos de aquecimento da água, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A uma determinada pressão, a temperatura na qual uma substância muda de fase é chamada de temperatura de saturação. II. ( ) A quantidade de energia absorvida ou liberada durante um processo de mudança de fase é chamada de calor sensível. III. ( ) O calor latente de fusão é equivalente à quantidade de energia absorvida durante o processo de solidificação. IV. ( ) Uma substância pode entrar em ebulição na mesma temperatura, mesmo a pressões mais altas que a de saturação. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. Incorreta: F, F, V, V. 2. F, V, V, F. 3. V, V, F, F. 4. F, V, F, V. 5. V, F, V, F. Resposta correta 10. Pergunta 10 /1 Para descrever um sistema termodinâmico e prever seu comportamento, torna-se necessário o conhecimento de suas propriedades e como elas estão relacionadas. Assim, pode-se dizer que o valor de uma propriedade tem relevância para todo o sistema, o que, por sua vez, implica o que é chamado equilíbrio. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de propriedades de uma substância e as propriedades de um sistema termodinâmico, é correto afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. qualquer propriedade é uma característica macroscópica do sistema, tal como massa e temperatura. Resposta correta 2. toda propriedade deve ser definida com o conhecimento prévio do caminho ou história do sistema. 3. qualquer propriedade pode ser definida em termos macroscópicos do sistema, já que elas dependem da substância. 4. uma propriedade é uma característica microscópica do sistema e depende do comportamento prévio desse. 5. qualquer propriedade termodinâmica pode ser definida segundo o ponto de vista microscópico do sistema.
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