AOL 2 Fundamentos da Termodinâmica 20212 B

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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:
Resposta corretaV, V, F, F.
F, F, V, V.
F, V, V, F.
F, V, F, V.
V, F, F, V.
Pergunta 2 -- /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 
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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:
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.
Resposta correta
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.
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.
o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser 
considerado como transferência de calor por radiação.
o resfriamento de componentes de computador por uma ventoinha que circula ar no sistema 
pode ser considerado como transferência de calor por condução.
Pergunta 3 -- /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.
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Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, F, V.
Resposta corretaV, F, V, F.
F, V, F, V.
V, F, F, V.
F, V, V, F.
Pergunta 4 -- /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:
Resposta correta1, 4, 2, 3.
4, 3, 1, 2.
2, 1, 4, 3.
1, 2, 4, 3.
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3, 4, 2, 1.
Pergunta 5 -- /1
 O trabalho, assim como o calor, é uma interação de energia entre um sistema e sua vizinhança. Assim, se 
a energia que cruza a fronteira de um sistema fechado não é calor, ela deve ser trabalho. O calor é fácil de 
reconhecer: sua força motriz é uma diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança. Sendo 
assim, podemos simplesmente dizer que o trabalho é uma interação de energia que não é causada por 
uma diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança.
Considerando essas informações e as principais características das formas de transferência de energia por 
calor ou trabalho em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir:
 I. Para um sistema em estado permanente, o valor de nenhuma propriedade varia com o tempo.
II. Se a temperatura de um sistema aumenta, ele deve ter sido submetido à transferência de calor.
III. A energia total de um sistema fechado pode variar como resultado da transferência de energia e do fluxo 
de massa na fronteira.
IV. Se uma mola for comprimida adiabaticamente, então necessariamente sua energia interna irá aumentar.
 Está correto apenas o que se afirma em:
II e III.
Resposta corretaI e IV.
I e II.
II e IV.
III e IV.
Pergunta 6 -- /1
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Leia o texto abaixo:
“Os processos são algumas vezes modelados como um tipo idealizado chamado de processo em quase 
equilíbrio (ou quase estático). Um processo em quase equilíbrio é aquele em que o afastamento do 
equilíbrio termodinâmico é, no máximo, infinitesimal. Todos os estados por onde o sistema passa, em um 
processo de quase equilíbrio, podem ser considerados estados de equilíbrio. Como os efeitos de não 
equilíbrio estão inevitavelmente presentes durante os processos reais, os sistemas de interesse para a 
engenharia podem, na melhor das hipóteses, se aproximar de um processo em quase equilíbrio, mas 
nunca realizá-lo.”
Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, 
p. 38.
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o trabalho em processos termodinâmicos 
quase estáticos, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características:
1) Trabalho elétrico.
2) Trabalho de eixo.
3) Trabalho de polarização elétrica.
4) Trabalho contra uma mola.
( ) Forma mecânica de transmissão de energia, capaz de produzir rotações em um motor de automóvel.
( ) Forma mecânica de trabalho, capaz de alongar um corpo elástico sob aplicação de uma força.
( ) Forma não mecânica de transmissão de energia, em que a densidade de carga depende das forças 
eletromotrizes.
( ) Forma não mecânica de trabalho, no qual a força generalizada é a intensidade do campo elétrico.
Agora, assinale a alternativa correta:
3, 4, 1, 2.
4, 3, 2, 1.
1, 2,3, 4.
Resposta correta2, 4, 1, 3.
2, 1, 4, 3.
Pergunta 7 -- /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 
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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.
V, F, F, V.
F, V, F, V.
F, F, V, V.
Resposta corretaF, V, V, F.
V, F, V, F.
Pergunta 8 -- /1
Os sistemas fechados também podem interagir com suas vizinhanças por meio de um processo de 
transferência de energia através de calor. Assim, por exemplo, quando um gás em um recipiente rígido 
interage com uma placa quente, a energia do gás aumenta, mesmo que nenhum trabalho seja realizado.
Considerando as informações sobre as características de transferência de calor e trabalho, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 I. ( ) A transferência de calor é considerada positiva quando é direcionada para o sistema.
II. ( ) A convenção de sinais para a transferência de calor é a mesma da adotada para o trabalho.
III. ( ) A transferência de calor é considerada negativa quando parte do sistema.
IV. ( ) A quantidade de calor transferida é uma propriedade do sistema e depende dos estados inicial e final.
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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F, V, F, V.
F, F, V, V.
F, V, V, F.
Resposta corretaV, F, V, F.
V, F, F, V.
Pergunta 9 -- /1
Do ponto de vista microscópico o modelo de gás ideal é constituído de várias idealizações: o gás é 
composto de moléculas que se encontram em movimento randômico e obedecem às leis da mecânica e 
não existem forças apreciáveis agindo nas moléculas, exceto durante colisões.
Considerando essas informações e com base nos conceitos apresentados de equação de estado para um 
gás ideal, pode-se afirmar que:
Resposta correta
a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma 
constante de proporcionalidade universal dos gases.
em geral, nos estados de um gás em que a pressão é pequena com relação à pressão crítica, o 
fator de compressibilidade tende a zero.
o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico 
para uma temperatura fixa.
a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal.
a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de 
uma substância.
Pergunta 10 /1
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Pergunta 10 -- /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:
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são falsas.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.