AOL 2 FUNDAMENTOS DA TERMODINÂNICA

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AOL 2 – FUNDAMENTOS DA TERMODINÂNICA 
Pergunta 1 
/1 
 Nas análises de volumes de controle, o balanço de energia da primeira lei é 
incrementado ao se considerar também o princípio de conservação de 
massa. Assim, o balanço da taxa de massa em volumes de controle é a 
formulação do princípio de conservação de massa normalmente empregada 
em engenharia e estabelece as relações entre o fluxo de massa na entrada e 
na saída do sistema. 
 Considerando essas informações e tudo o que se estudou sobre o princípio 
da conservação de massa em um volume de controle, analise as afirmativas 
a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A vazão mássica corresponde à taxa temporal de fluxo de massa 
através das fronteiras de um volume de controle. 
II. ( ) A vazão volumétrica é obtida pelo produto entre a área da seção 
transversal do cilindro no escoamento unidimensional e o volume do fluido. 
III. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a quantidade de 
matéria no interior do volume de controle varia continuamente. 
IV. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a situação da 
massa em seu interior e em sua fronteira tende a se alterar com o tempo. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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1. 
F, V, V, F. 
2. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
V, F, F, V. 
2. Pergunta 2 
/1 
Em uma análise termodinâmica, normalmente é útil considerar as diversas 
formas de energia que constituem a energia total de um sistema em dois 
grupos: macroscópico e microscópico. A energia macroscópica de um 
sistema está relacionada ao movimento e à influência de alguns efeitos 
externos como gravidade, magnetismo, eletricidade e tensão superficial. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as diferentes 
formas de energia de um sistema termodinâmico, analise os termos a seguir 
e os associe a suas respectivas características: 
1) Forma macroscópica de energia. 
2) Forma microscópica de energia. 
3) Energia total. 
4) Energia térmica. 
( ) Depende de algum referencial externo. 
( ) Também chamada de calor, é a forma energética de menor qualidade. 
( ) É relacionada à estrutura molecular de um sistema. 
( ) Soma de todos os tipos de energia de um sistema. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
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1. 
1, 2, 4, 3. 
2. 
4, 3, 1, 2. 
3. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
4. 
2, 1, 4, 3. 
5. 
3, 4, 2, 1. 
3. Pergunta 3 
/1 
Leia o texto abaixo: 
“Métodos baseados em experimentos estão disponíveis para avaliar a 
transferência de energia sob a forma de calor. Esses métodos identificam 
dois mecanismos básicos de transferência: condução e radiação térmica. 
Além disso, relações empíricas estão disponíveis para avaliar a 
transferência de energia que envolve um modo combinado chamado 
convecção.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para 
engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 45. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos 
de transferência de calor em sistemas fechados, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
se um sistema fechado passa por um processo no qual a 
variação de energia total é positiva, então a transferência de 
calor deve ser positiva. 
2. 
o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio 
conformada a quente pode ser considerado como transferência 
de calor por radiação. 
3. 
se um sistema fechado passa por um processo no qual o 
trabalho é positivo e a transferência de calor é negativa, então a 
energia total aumenta. 
4. 
se um sistema fechado passa por um processo no qual o 
trabalho é negativo e a transferência de calor é positiva, então a 
energia total aumenta. 
Resposta correta 
5. 
o resfriamento de componentes de computador por uma 
ventoinha que circula ar no sistema pode ser considerado como 
transferência de calor por condução. 
4. Pergunta 4 
/1 
A primeira lei da termodinâmica, também conhecida como princípio de 
conservação da energia, oferece uma base sólida para o estudo das relações 
entre as diversas formas de energia e interações de energia. Com base em 
observações experimentais, a primeira lei da termodinâmica enuncia que 
energia não pode ser criada nem destruída durante um processo; ela pode 
apenas mudar de forma. Assim, cada parcela de energia deve ser 
contabilizada durante um processo. 
 Considerando essas informações e as relações entre as escalas 
termométricas nos sistemas de unidades usuais, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) Para um processo de compressão de um gás, o princípio de 
conservação da energia exige que o aumento da energia do sistema seja 
maior que o trabalho de fronteira realizado sobre o sistema. 
 
II. ( ) Para todos os processos adiabáticos entre dois estados especificados 
de um sistema fechado, o trabalho líquido realizado é o mesmo 
independentemente da natureza do sistema fechado. 
 
III. ( ) O valor do trabalho líquido em um processo adiabático deve 
depender apenas dos estados inicial e final do sistema e, portanto, deve 
corresponder à variação da energia total do sistema. 
 
IV. ( ) A definição da primeira lei da termodinâmica se baseia em grande 
parte nos experimentos de Joule, podendo ser obtida através de diversos 
outros princípios físicos auxiliares. 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, F, V. 
2. 
V, F, F, V. 
3. 
F, F, V, V. 
4. 
V, F, V, F. 
5. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
5. Pergunta 5 
/1 
 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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são falsas. 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
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 verdadeira, e a II é uma 
proposição falsa. 
Resposta correta 
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
6. Pergunta 6 
/1 
 Calor e trabalho são grandezas direcionais e, portanto, uma descrição 
completa das interações de calor e trabalho exige a especificação de 
magnitude e direção. Observe que a grandeza transferida de ou para o 
sistema durante a interação não é uma propriedade, já que a quantidade de 
tal grandeza depende de mais parâmetros além daqueles do estado do 
sistema. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as 
características das interações de transferência de energia entre sistema e 
vizinhanças, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Calor e trabalho são mecanismos de transferência de energia entre um 
sistema e sua vizinhança e ambos estão associados a um processo, não a um 
estado. 
Porque: 
II. Ao contrário das propriedades, calor ou trabalho não têm significado em 
um estado. 
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. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma 
proposição falsa. 
3. 
As asserções Ie 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. 
As asserções I e II são falsas. 
7. Pergunta 7 
/1 
A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas 
diferentes: calor e trabalho. Quando um corpo é deixado em um meio que 
está a uma temperatura diferente, a transferência de energia ocorre entre o 
corpo e o meio até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, ou seja, até 
que o corpo e o meio atinjam a mesma temperatura. Dessa forma, diz-se que 
a energia é transferida para o corpo sob a forma de calor. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o calor e as 
interações de energia em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas 
a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) É possível entender o calor como a forma de energia transferida entre 
dois sistemas em virtude da diferença de temperaturas. 
II. ( ) Em termodinâmica, entendemos como fluxo de calor o escoamento de 
uma substância fluida chamada de calor. 
III. ( ) Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado 
de adiabático, podendo ser considerado para sistemas bem isolados. 
IV. ( ) Para o equilíbrio térmico, a direção da transferência de energia 
ocorre do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. 
V, V, F, V. 
3. 
V, F, F, V. 
4. 
F, V, F, V. 
5. 
F, V, V, F. 
8. Pergunta 8 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em 
um sistema fechado, somente em sistemas isolados. 
2. 
a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por 
interações como energia potencial e energia mecânica. 
3. 
as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas 
de interação de energia associadas a um sistema fechado. 
Resposta correta 
4. 
as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de 
energia associadas a um sistema fechado. 
5. 
a transferência de calor é uma interação de energia que 
somente pode ser visualizada em sistemas abertos. 
9. Pergunta 9 
/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. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
3, 2, 1, 4. 
2. 
2, 4, 3, 1. 
3. 
2, 3, 1, 4. 
Resposta correta 
4. 
4, 1, 3, 2. 
5. 
1, 2, 4, 3. 
10. Pergunta 10 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
V, V, F, F. 
4. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, V, F.