AOL 03 - Fundamentos da Termodinâmica - 2021.2 B

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= X Avaliação On-line 3 (AOL 3) - Questionário 
Ava liação On-l ine 3 (AOL 3) - Questionário 
Andre Luis de Sa 
(0 Pergunta 1 -
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 corpos com que lidamos consistem em milhões de moléculas.[ ... ) Ainda assim a segunda le i 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 demonst rado 
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 ai. Princípios d e termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. p. 251 . (Adaptado). 
Considerando essas informações e as relações entre a entropia e a segu rnda lei da te rmodinâmica. analise as afirmativas a seguir: 
1. () Organismos vivos, como plantas. violam a segunda lei da termodinâmica pelo fato de parecerem criar ordem a partir da desordem. 
li. () Na escala nanométrica, alguns dispositivos podem não se comportar conforme o previsto na segunda lei. 
Ili. () Qualquer sistema macroscópico, como uma tu rbina 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: 
Ocultar opções de resposta A 
@ V, F, F, V. 
® F,F,V,V. 
© F, V, F, V. 
® V, F,V,F. 
o F,V,V,F. 
(0 Pergunta 2 
Resposta correta 
-
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 fe rramenta na 
análise da segunda lei da te rmodinâmica apl icada aos dispositivos de engenharia. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de entropia em sistemas cícl icos, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta A 
@ o princípio do aumento da entropia indica que a variação da entropia de um sistema tenderá sempre a aumentar. 
® 
G 
® 
© 
a entropia pode ser conservada em todo o processo. real ou idealizado, de acordo com o princípio de conservação da entropia. 
um processo deve avançar na d ireção compatível com o princípio do aumento da entropia. Resposta correta 
os processos podem ocorrer em qualquer direção, sem v iolar o princípio de conservação da entropia. 
a geração de entropia é uma medida da magnitude das reversibilidades presentes em um processo. 
(0 Pergunta 3 -
Em anál ises de engenh aria é bastante comum dispor de mecanismos que permitem quantificar o grau de degradação da energia nos 
dispositivos. Em termodinâmica. costumamos chamar tais parâmetros de eficiência. que são extremamente úteis para indicar o grau de 
aproximação de um dispositivo real a um idealizado. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência isentrópica. analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) 
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
1. () As eficiências isentrópicas são defin idas de forma diferente para diferentes dispositivos, já que cada dispositivo opera de forma específica. 
li. () A eficiência isentrópica na turb ina é a razão entre o traba lho isentrópico da turbina pelo t rabalho que seria alcançado em um processo real. 
Ili. () O valor da eficiência isentrópica de uma turbina é determinado pela aferição do t rabalho real da turbina e pelo cálculo do traba lho 
isentrópico nas condições medidas na entrada e na pressão de saída. 
IV. () A eficiência isotérmica é ca lculada para compressores resfriados acidentalmente durante o processo de compressão. 
Agora. assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta A 
@ V,V,F,F. 
® F, V, F. V. 
G V, F,V,F. 
® F,F,V,V. 
© F,V,V,F. 
(0 Pergunta 4 
Resposta correta 
-
Normalmente usamos algumas ideias ou experimentos mentais simples para reforçar o significado geral do conceito de entropia. A noção 
experimental ou intu itiva 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: 
Ocultar opções de resposta A 
@ os únicos processos que um sistema isolado pode percorrer são aqueles que tendem a diminuir a desordem do sistema. 
o 
(c) 
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 
segundo o princípio de conservação da entropia para sistemas fechados, a soma das variações das entropias do sistema e 
V ILlfllfc::tll',,-CI ~CI CI lõUCII CI LCI V. 
® 
© 
em termodinâmica estatística, a entropia é associada ao conceito de aumento no ordenamento m icroscópico enquanto o sistema 
tende ao equilíbrio. 
a ent ropia em um sistema isolado tende a diminuir à medida que o estado de equilíbrio é alcançado, até atingir o seu valor mínimo. 
(0 Pergunta 5 -
Uma limitação significativa no desempenho de sistemas percorrendo ciclos de potência pode ser mostrada utilizando-se o e nunciado de Kelvin-
Planck da segunda leL Para um sistema que executa um ciclo enquanto se comunica termicamente com dois reservatórios térmicos, um quente e 
um frio, e desenvolve um trabalho líquido de saída, a eficiência térmica é dada pela razão entre o traba lho desenvolvido e a quantidade de 
energia recebida pelo sistema do reservatório por transferência de calor. 
Considerando essas informações e em relação ao conceito de eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas. 
1. Para qualquer sistema executando um ciclo de potência enquanto opera entre dois reservatórios, somente uma parcela da quantidade de 
energia recebida pelo sistema do reservatório quente por transferência de calor pode ser obtida como trabalho. 
Porque: 
li. A eficiência térmica em qualquer ciclo de potência tem que ser menor do que 100%, quaisquer que sejam os detalhes da operação. 
A seguir, assinale a alternativa correta : 
Ocultar opções de resposta A 
@ As asserções I e li são proposições verdadeiras, mas a l i não é uma justificativa correta da 1. 
@ A asserção I é uma proposição verdadeira, e a li é uma proposição falsa. 
G As asserções I e li são proposições verdade iras, e a l i é uma just ificativa correta da 1. 
@ A asserção I é uma proposição falsa, e a li é uma proposição verdadeira. 
© As asserções I e 11 são proposições falsas. 
(0 Pergunta 6 
Resposta correto 
-
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 volu mes 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. 
1. No balanço da taxa de entropia em um volume de controle, o termo da taxa temporal de geração de entropia é devido às irreversibi lidades nas 
vizinhanças do volume de controle. 
li. A taxa devariação d e entropia em um volume de controle durante um processo é igual à soma das taxas de t ransferência de entropia com a 
taxa de geração de ent ropia dentro do volume de controle. 
Ili. 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: 
Ocultar opções de resposta A 
@ 1e 111. 
\V li~ Ili. 
© 1 e 11. 
G) li e IV. Resposta correta 
© Ili e IV. 
0 Pergunta 7 -
Leia o texto abaixo: 
"O princípio do aumento de entropia pode ser representado pelos balanços de energia e entropia nos sistemas fechados. Assim, podem-se 
considerar na análise os sistemas estendidos que compreendem um sistema e aquela parcela da vizinhança que é afetada pelo sistema à medida 
que este percorre um processo. uma vez que toda t ransferência de energia e massa que ocorre está incluída no interior da f ronteira do sistema 
estendido, este sistema estendido pode ser considerado um sistema isolado."Fonte: MORAN, M. J. et ai. Princípios de termodinâmica para 
engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC 2018. p. 249. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre análises dos balanços de energia e entropia para um sistema isolado, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): 
1. () Para um sistema isolado, a soma das formas de energia se reduz a zero, uma vez que não ocorrem transferências de energia em diferentes 
formas através da fronteira, 
li. () A soma total das formas de energia em um sistema isolado é positiva e crescente, uma vez que o sistema não transfere energia para as 
vizinhanças. 
Ili. () uma vez que a e nergia é uma propriedade extensiva, seu valor para um sistema isolado é a soma dos valores para o sistema e a vizinhança. 
IV. () Como a entrop ia é uma propriedade intensiva, seu valor para um sistema isolado corresponde à diferença dos valores de entropia para o 
sistema e para a vizinhança. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta A 
@ V, F, F, V. 
® V,V,F,F. 
© F,F,V,V. 
G) V, F, V, F. 
© F, V, F, V. 
0 Pergunta 8 
Resposta correta 
-
De forma análoga ao q ue acontece com a energia, a entropia pode ser transferida para um sistema ou a partir deste por meio de alguns 
mecanismos. A transferência de entropia é identificada quando atravessa a fronteira do sistema, e representa a entropia ganha ou perd ida por 
um sistema durante Llm processo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os mecanismos de t ransferência de entropia, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadei ra(s) e F para a(s) falsa(s). 
1. () A t ransferência de calor para um sistema aumenta sua entropia, e a t ransferência de calor do sistema diminui sua entropia. 
li. () Ourante uma interação de energia por transferência de calor, tanto entropia quando energia são trocadas entre o sistema e suas 
vizinhanças. 
Ili. () O trabalho é uma quantidade dependente de entropia, ou seja, tanto energia quanto entropia podem ser transferidas por trabalho. 
IV. ( ) Os sistemas fechados podem envolver fluxo de massa, e por isso é possível haver t ransferência de entropia com a massa. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta A 
@ V, F, F. V. 
® F,F,V,V. 
G V,V,F,F. 
® F, V, F. V. 
© F,V,V,F. 
(0 Pergunta 9 
Leia o texto abaixo: 
Resposta correta 
-
"O objetivo em várias aplicações do balanço de entropia é avaliar o termo de geração de entropia. Entretanto. o valor da geração de entropia para 
um dado processo de um sistema geralmente não tem, por si mesmo. maior significado. O significado é normalmente obtido através de 
comparação. Por exemplo. a geração de entropia no interior de um dado componente pode ser comparada a valores de geração de entropia em 
outros componentes. incluídos no sistema global formado por esses componentes."Fonte: MORAN. M. J. et ai. Princípios de t ermodinâmica para 
engenharia. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC. 2018. p. 244. 
Considerando essas informações e os conceitos de geração e transferência de entropia. pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta A 
@ 
® 
G 
para sistemas fechados em processos envolvendo irreversibilidades internas, tanto a produção de entropia quanto a variação de 
entropia têm valores positivos. 
a variação de entropia entre dois estados é dependente dos detalhes do processo que é percorrido entre esses estados. 
as equações TdS são fundamentalmente importantes em termodinâmica, pois relacionam propriedades 
importantes de substâncias puras. 
Resposta correta 
@ em um sistema fechado, um processo adiabático e internamente reversível também pode levar a um aumento da entropia. 
© a entropia é pr oduzida tanto nos processos internamente reversíveis quanto nos processos irreversíveis em sistemas fechados. 
© Pergunta 1 O -
Leia o texto abaixo: 
"A entropia é uma propriedade e. portanto, o valor da entropia de um sist ema 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. 
1. Nas tabelas de propriedades, os valores de entropia são fornecidos aleatoriamente. 
li. 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. 
Ili. 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 
cálcu lo adicional. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta A 
@ 11e111. 
® le lV. 
© Ili e IV. 
@ 1e 11. 
O Incorreta: li e IV. 
Comentários 
Comentários para o aluno 
Resposta correta