prova termodinâmica

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Pincel Atômico - 13/02/2022 19:09:12 1/6
Avaliação Online (SALA EAD)
Atividade finalizada em 24/01/2022 19:43:08 (tentativa: 1)
LEGENDA
Resposta correta na questão
# Resposta correta - Questão Anulada
X Resposta selecionada pelo Aluno
Disciplina:
TERMODINÂMICA CLÁSSICA [capítulos - 4,5,6] - Avaliação com 10 questões, com o peso total de 30,00 pontos
Turma:
Segunda Graduação: Física para Licenciados - Grupo: MAIO/2021 - SEG/FIS-LICE [22249]
Aluno(a):
91208364 - JOÃO VITOR INACIO DA SILVA - Respondeu 7 questões corretas, obtendo um total de 21,00 pontos como nota
Questão
001
No ciclo de Rankine ilustrado na figura abaixo, o calor rejeitado no condensador vale
em módulo 1950 kJ/kg, o calor recebido na caldeira corresponde em módulo a 3000
kJ/kg. Com base nesses dados, para o rendimento do ciclo, tem-se:
16,5%
28,6%
25,4%
X 35,0%
54,0%
Questão
002
(Adaptada Termoaçu 2008) - Considere os seguintes valores de entalpia específica
obtidos em alguns equipamentos que fazem parte de uma máquina térmica
operando sob o Ciclo BRAYTON ideal:
✔ Entrada do compressor: 280 kJ/kg
✔ Saída do compressor: 550 kJ/kg
✔ Entrada da turbina: 2010 kJ/kg
✔ Saída da turbina: 920 kJ/kg
Calcular e indicar qual das alternativas abaixo representa o rendimento dessa
máquina térmica?
 
 
50 5
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77,7%
42,1%
84 %
X 56,16 %
Questão
003
Uma máquina térmica que opera entre reservatórios de energia a 20ºC e 600ºC tem
30% do máximo rendimento possível. Que quantidade de energia esta máquina deve
extrair do reservatório quente para realizar 1.000 J de trabalho?
3448,28 J
1000,00 J
2516,35 J
6892,37 J
X 5017,24 J
Questão
004
A figura abaixo mostra dois compartimentos isolados separados por uma fina
parede. O lado esquerdo contém 0,060 mol de hélio à temperatura inicial ele 600 K,
e o direito contém 0,030 mol de hélio à temperatura inicial de 300 K. O
compartimento à direita está soldado a um cilindro vertical, acima do qual a pressão
do ar é 1,0 atm. Um pistão de 2,0 kg e 10 cm de diâmetro pode deslizar sem atrito
para cima e para baixo dentro do cilindro. Não se conhece o diâmetro do cilindro
nem os volumes dos compartimentos. Qual é a temperatura final do sistema?
 
400 K
100 K
X 300 K
200 K
500 K
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Questão
005
Para a produção do etileno glicol, inicialmente é necessário realizar a mistura entre
os reagentes etileno e ar atmosférico, à uma temperatura limite de 250 °C, caso a
reação ultrapasse a temperatura limite, irá surgir um subproduto indesejado, o CO2.
Esta reação de oxidação do etileno irá gerar como produto o óxido de etileno.
Posteriormente, o óxido de etileno será hidratado à glicol. Por fim, o glicol é
separado da água por destilação. Durante todo esse processo, ocorrem trocas de
calor no reator, além do preaquecimento dos reagentes à uma temperatura de 250
°C, desprendimento de calor durante mudanças de fases, liberação de calor durante
reações químicas. Marque a alternativa que apresenta todos os efeitos térmicos
associados à produção industrial do etileno glicol.
 
X
Troca de calor sensível, mudança de fase, reações químicas, separação de
soluções.
Reações químicas e troca de calor sensível.
Reações químicas e mudança de fase.
Mudança de fase, separação de mistura, troca de calor sensível.
Troca de calor sensível, mudança de fase, reações químicas, separação de
soluções, processo de misturas.
Questão
006
Um sistema termodinâmico aberto é definido por um fluxo em regime estacionário de
gás metano. Qual deverá ser o calor aproximado injetado neste sistema para que
possamos aumentar a temperatura de um mol de gás metano de uma temperatura
inicial 220 °C à uma temperatura final 540 °C, considerando o metano à uma baixa
pressão, portanto se comportado como gás ideal. Considere os parâmetros:
29,925 Cal
25,235 Cal
25,235 eV
X 17800,815 J
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19,778 J
Questão
007
Dentre os principais efeitos térmicos, destacam-se os efeitos térmicos sensíveis e os
efeitos térmicos associados à mudança de fase, ambos igualmente importante na
análise de sistemas termodinâmicos. Assinale a alternativa que contêm as
informações corretas.
A capacidade térmica de um sistema é diretamente proporcional à sua variação de
temperatura.
A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma massa m de
água pura de 0° à 100 °C é menor, do que para vaporizar essa mesma massa m de
água.
A capacidade térmica é uma quantidade física intensiva e extremamente relevante
para se analisar processos isobáricos.
Durante as mudanças de fase, percebemos que a variação da energia interna do
sistema é maior que zero, uma vez que sempre ocorrerá variação da temperatura.
X
O calor latente está associado a processos de mudanças de fase, sem variação da
temperatura, seja em substâncias puras ou em misturas heterogêneas.
Questão
008
Sadi Carnot foi um engenheiro francês. Este desenvolveu um modelo teórico de
máquina térmica cujo rendimento é o máximo possível. Para encontrar o rendimento
máximo, Carnot procurou estabelecer os processos de modo a evitar a geração de
entropia adicional. Qual diagrama abaixo representa corretamente o ciclo de Carnot:
X
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Questão
009
A energia interna pode ser entendida como a soma das energias térmicas das
moléculas que compõe um sistema, além de outros tipos de energia, como a energia
associada aos elétrons e ao núcleo dos átomos. Quantizar a energia interna U é um
grande problema, todavia na grande maioria das análises de sistemas
termodinâmicos lidamos com a variação da energia interna ∆U, portanto, esta
última pode ser concebida pela primeira lei da termodinâmica, evidenciada pelo
experimento de Joule. Sobre a energia interna, marque a alternativa correta.
Em um sistema termodinâmico formado por um gás ideal submetido a um processo
isotérmico, a energia interna permanecerá constante, a menos que a pressão
aumente consideravelmente.
X
Nos gases ideais, a energia interna depende somente da temperatura e pressão do
sistema, portanto, aumentando-se a temperatura ou a pressão do sistema haverá um
aumento da energia interna.
A capacidade térmica à pressão constante Cp é obtida através da derivada parcial da
entalpia em relação à temperatura sob uma pressão fixa.
A energia interna de um sistema formado por um gás ideal é diretamente
proporcional à pressão que o gás está submetido, ou seja, aumentando-se a
pressão, as moléculas irão se chocar em maior quantidade e consequentemente
resultando no aumento da energia interna.
Em um processo isocórico, a variação da energia interna é sempre nula.
Questão
010
Utilizando-se um termômetro, foi realizada a medição da temperatura de uma massa
de 400g de água líquida, a medição acusou uma temperatura de 23°C. Calor foi
adicionado à agua, fazendo aumentar sua energia interna, de tal forma que a nova
temperatura marcada no termômetro foi de 53°C. O processo de transferência de
energia ocorreu à pressão constante, e o calor específico da água pode ser
considerado invariante em função da temperatura. Determine a variação da entalpia
da massa de água.
5,5 x 104 Cal
6,7 x 103 Cal
4,0 x 104 Cal
3,3 x 104 Cal
X 1,2 x 104 Cal
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