AOL 4 FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA

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AOL 4 – FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA 
 
Pergunta 1 
/1 
Um ciclo de Carnot pode, a princípio, operar em diferentes formas, e diversos fluidos de trabalho podem 
ser usados, como um gás ou uma substância com mudança de fase. Uma vez que a produção de calor no 
ciclo é reversível, quaisquer dos processos de transferência são reversíveis, podendo ser representados a 
partir de gráficos que relacionem esses processos. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades de um ciclo de Carnot 
reversível, pode-se afirmar que: 
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1. 
a eficiência de um ciclo de Carnot pode ser melhorada ao tentar aproximá-lo de um ciclo real 
com irreversibilidades internas. 
2. 
a área sob o gráfico p"-" V do ciclo representa os trabalhos realizados pelo gás ou sobre o gás 
durante os processos de expansão e compressão. 
Resposta correta 
3. 
a eficiência do ciclo pode ser calculada a partir da área sob o gráfico p-T que o gás executa 
durante o processo de expansão adiabática. 
4. 
um ciclo de Carnot corresponde a um ciclo real dos processos executados em relação a um 
fluido de trabalho, como um gás puro. 
5. 
uma máquina de Carnot pode operar trocando calor com um único reservatório térmico, já 
que executa trabalho interno. 
 
 
 
 
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: 
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6. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
7. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
8. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
9. 
As asserções I e II são falsas. 
10. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
 
 
 
 
Pergunta 3 
/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 
11. 
F, V, F, V. 
12. 
V, V, F, V. 
13. 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
14. 
F, F, V, F. 
15. 
V, F, V, F. 
 
 
 
Pergunta 4 
/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: 
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16. 
o petróleo constitui a principal fonte de abastecimento renovável para geração de 
eletricidade em massa, sendo utilizado largamente nos Estados Unidos e Europa. 
17. 
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. 
18. 
a contribuição atual das fontes de energia eólica, solar, geotérmica, entre outras, na geração 
de eletricidade, são consideradas ultrapassadas atualmente. 
19. 
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 
20. 
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. 
 
 
 
 
 
Pergunta 5 
/1 
Os processos ocorrentes em uma usina de energia a vapor são suficientemente complexos, de modo que 
são necessárias algumas idealizações para o desenvolvimento de modelos termodinâmicos para os 
componentes da usina e para a usina como um todo. O estudo desses modelos, mesmo os simplificados, 
pode conduzir a conclusões importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre modelos termodinâmicos para sistemas de 
potência a vapor, pode-se afirmar que: 
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21. 
os modelos termodinâmicos permitem, no mínimo, uma dedução qualitativa sobre como as 
alterações nos principais parâmetros de operação afetam o desempenho real do sistema. 
Resposta correta 
22. 
a grande maioria das usinas de potência a vapor de larga escala utiliza fluidos de trabalho 
diferentes da água, já que esse fluido é muito reativo, evapora com facilidade e pode 
danificar os componentes mecânicos. 
23. 
mesmo em sistemas simplificados, as perdas inevitáveis por transferências de calor que 
ocorrem entre os componentes das plantas e suas vizinhanças devem ser cuidadosamente 
consideradas na análise. 
24. 
o estudo desses modelos mais simplificados dificilmente ajudará a conduzir conclusões 
importantes sobre o desempenho das usinas reais correspondentes, dependendo de outros 
parâmetros. 
25. 
um modelo de ciclo termodinâmico simplificado que opera segundo o ciclo de Rankine pode 
ser desenvolvido desconsiderando dois componentes principais do ciclo de Carnot: a 
turbina e o condensador. 
 
 
 
 
Pergunta 6 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Duas áreas importantes de aplicação da termodinâmica são a geração de potência e a refrigeração, ambas 
realizadas geralmente por sistemas que operam segundo um ciclo termodinâmico. Os dispositivos ou 
sistemas utilizados para produzir potência são geralmente chamados de motores (ou máquinas), e os 
ciclos termodinâmicosnos quais eles operam são chamados de ciclos de potência.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; 
BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 487. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos das usinas de potência a vapor, 
analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Nas usinas movidas a combustível fóssil, a vaporização é realizada pela transferência de calor dos 
gases quentes produzidos na combustão do combustível para a água que passa pelos tubos da caldeira. 
II. ( ) Uma das principais vantagens na busca de um local para uma planta de potência a vapor é o acesso a 
quantidades suficientes de água de resfriamento para o condensador, que normalmente é abundante. 
III. ( ) Na usina nuclear, a energia necessária para a vaporização do fluido do ciclo de trabalho se origina 
em uma reação nuclear controlada que ocorre no interior da estrutura de contenção de um reator. 
IV. ( ) O processamento e o manuseio do combustível são características pouco relevantes tanto para as 
plantas de combustível fóssil quanto para aquelas de combustível nuclear. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
26. 
F, V, F, V. 
27. 
V, V, F, F. 
28. 
F, F, V, V. 
29. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
30. 
F, V, V, F. 
 
 
 
Pergunta 7 
/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 
31. 
3, 4, 2, 1. 
32. 
1, 2, 3, 4. 
33. 
1, 4, 2, 3. 
Resposta correta 
34. 
2, 1, 4, 3. 
35. 
4, 3, 1, 2. 
 
 
 
Pergunta 8 
/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 
36. 
II e IV. 
37. 
I, III e IV. 
38. 
II e III. 
39. 
I e IV. 
Resposta correta 
40. 
I e II. 
 
 
Pergunta 9 
/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 
41. 
II e IV. 
Resposta correta 
42. 
III e IV. 
43. 
I e II. 
44. 
I e III. 
 
 
 
 
 
Pergunta 10 
/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 
45. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
46. 
V, F, F, V. 
47. 
F, F, V, V. 
48. 
F, V, F, V. 
49. 
V, V, F, F.