AOL 4 Fundamentos da Termodinâmica 20212 B

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Pergunta 1 -- /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:
F, F, V, V.
V, F, F, V.
F, V, F, V.
Resposta corretaV, F, V, F.
V, V, F, F.
Pergunta 2 -- /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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um ciclo de Carnot corresponde a um ciclo real dos processos executados em relação a um 
fluido de trabalho, como um gás puro.
Resposta correta
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.
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.
a eficiência de um ciclo de Carnot pode ser melhorada ao tentar aproximá-lo de um ciclo real 
com irreversibilidades internas.
uma máquina de Carnot pode operar trocando calor com um único reservatório térmico, já que 
executa trabalho interno.
Pergunta 3 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“Para promover o uso eficiente da energia, os governos em todo o mundo estabeleceram padrões mínimos 
para o desempenho do consumo de energia dos equipamentos. O melhor desempenho é alcançado 
usando dispositivos que têm unidades com velocidade variável (também chamados de inversores). No 
modo ar-condicionado, por exemplo, esses dispositivos operam em velocidades mais altas nos dias 
quentes e em velocidades mais baixas em dias mais frescos, aumentando a eficiência e fornecendo maior 
conforto.”Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 289. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre conceitos de eficiência e desempenho nos 
ciclos de potência, pode-se afirmar que:
o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de bomba de calor reversível que opera entre 
dois reservatórios é dado pela razão entre a variação das temperaturas das duas fontes e a 
temperatura da fonte quente.
o coeficiente de desempenho máximo para qualquer ciclo de refrigeração operando entre dois 
reservatórios a temperaturas de 4,4°C para a fonte fria e 26,7°C da fonte quente é, 
aproximadamente, 2,5.
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o coeficiente de desempenho mínimo para qualquer ciclo de bomba de calor operando entre dois 
reservatórios em estados térmicos diferentes estará na faixa entre zero e um, independente das 
irreversibilidades.
a eficiência térmica de um sistema que percorre um ciclo de potência reversível enquanto opera 
entre reservatórios térmicos é dada pela razão entre as temperaturas, somada da unidade.
Resposta correta
o coeficiente de desempenho máximo em um ciclo de refrigeração reversível 
que opera entre dois reservatórios é dado pela razão entre a temperatura da 
fonte fria e a variação das temperaturas das duas fontes.
Pergunta 4 -- /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:
2, 1, 4, 3.
1, 2, 3, 4.
Resposta correta1, 4, 2, 3.
3, 4, 2, 1.
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, , ,
4, 3, 1, 2.
Pergunta 5 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“Além das configurações das instalações de potência a vapor, os ciclos de Carnot também podem ser 
enxergados como ciclos compostos de processos nos quais um capacitor é carregado e descarregado, 
uma substância paramagnética é magnetizada e desmagnetizada, e assim por diante. Contudo, não 
importando o tipo de dispositivo ou a substância de trabalho utilizada, algumas características são comuns 
a ciclos que operam dessa forma.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para 
engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 217.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades das diferentes 
configurações de um ciclo de Carnot, analise as afirmativas a seguir. 
I. O ciclo de Carnot apresenta três processos internamente irreversíveis: dois processos isobáricos e um 
isotérmico.
II. A eficiência térmica do ciclo de potência de Carnot é dada em termos das temperaturas avaliadas na 
escala Celsius.
III. Em qualquer ciclo de Carnot, o trabalho líquido desenvolvido pelo ciclo pode ser avaliado pelo cálculo 
da área delimitada pelas linhas dos processos em um diagrama p"-" V.
IV. Os coeficientes de desempenho dos ciclos de refrigeração e bomba de calor de Carnot são sempre 
dados em termos das temperaturas na escala Kelvin ou Rankine.
Está correto apenas o que se afirma em: 
II e III.
I e IV.
Resposta corretaIII e IV.
I, II e III.
I, II e IV.
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Pergunta 6 -- /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 aentrada 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: 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta 
da I.
Pergunta 7 -- /1
Os diagramas de propriedades conferem uma poderosa ferramenta para a determinação dos valores das 
propriedades de uma substância em um sistema. Quando o valor da propriedade não pode ser obtido 
diretamente dos valores de referência tabelados, recorre-se ao cálculo do título, que é a relação entre as 
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quantidades de vapor em relação ao líquido presentes em uma determinada região do diagrama. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as propriedades definidas através dos 
diagramas de entropia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. A eficiência de uma máquina térmica real pode ser maximizada com o fornecimento de calor à 
temperatura mais alta possível e rejeição de calor da máquina à temperatura mais baixa possível.
Porque:
II. Se a temperatura do reservatório frio se aproxima de zero, a eficiência da máquina decresce 
continuamente e, se essa temperatura aumenta, cresce a quantidade de calor rejeitado pela máquina. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
Pergunta 8 -- /1
Enquanto o enunciado de Kelvin-Planck da segunda lei fornece a base teórica para as aplicações em 
engenharia, as implicações da segunda lei, relacionadas a ciclos termodinâmicos, não estão limitadas ao 
caso da transferência de calor com um único reservatório térmico. Sistemas que percorrem ciclos enquanto 
interagem termicamente com dois reservatórios térmicos podem também ser considerados a partir do ponto 
de vista da segunda lei, fornecendo alguns resultados com importantes aplicações.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as aplicações da segunda lei para os 
ciclos, pode-se afirmar que: 
os dispositivos especiais de conversão de trabalho absorvem o calor excedente dos 
reservatórios térmicos e operam em ciclos.
as máquinas térmicas utilizam o fluido de trabalho de onde o calor é absorvido para o interior do 
sistema durante a operação do ciclo. 
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as máquinas térmicas permitem a conversão de trabalho em calor de forma automática, em 
qualquer temperatura, para um ciclo termodinâmico.
uma característica das máquinas térmicas é o recebimento de calor, normalmente, a 
temperaturas de trabalho muito baixas.
Resposta correta
trabalho pode ser convertido em calor de forma direta e completa, mas a 
conversão de calor em trabalho depende de dispositivos especiais.
Pergunta 9 -- /1
Os aparelhos de ar-condicionado têm a função básica de resfriar ambientes, como uma sala ou um prédio, 
removendo o calor do ar ambiente e descarregando-o no lado de fora. Esses dispositivos podem ser vistos 
como os refrigeradores comuns, cujo espaço refrigerado difere dos compartimentos para armazenar 
alimentos de uma geladeira convencional. O mesmo aparelho de condicionamento de ar pode ser utilizado 
como uma bomba de calor, removendo calor do espaço externo frio e descarregando na sala, desde que 
instalado ao contrário.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre características no desempenho dos 
refrigeradores e das bombas de calor, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Para ciclos reversíveis operando entre os mesmos reservatórios térmicos, a relação entre os coeficientes 
de desempenho poderá será maior que a unidade.
Porque:
II. Tanto os desempenhos dos refrigeradores quanto das bombas de calor podem ser maiores que a 
unidade, delimitados em relação ao fornecimento líquido de trabalho para o ciclo
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Resposta 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 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.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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Pergunta 10 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“A eficiência de um ciclo de máquina térmica depende de como são executados os processos individuais 
que compõem o ciclo. O trabalho líquido e a eficiência do ciclo podem ser maximizados com o uso de 
processos que exijam o mínimo de trabalho e resultem no máximo de trabalho, ou seja, usando processos 
reversíveis. Portanto, não é surpresa que os ciclos mais eficientes sejam reversíveis, isto é, ciclos 
compostos inteiramente de processos reversíveis.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica 
para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 216. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre propriedades dos ciclos 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. ( ) Para um ciclo de Carnot inverso, as magnitudes e o sentido das transferências de energia 
permanecem iguais.
II. ( ) Um ciclo de refrigeração de Carnot executado por um gás em um conjunto cilindro-pistão é um ciclo 
inverso.
III. ( ) No processo de compressão isotérmica do ciclo de Carnot inverso, o gás sofre trabalho enquanto 
transfere calor.
IV. ( ) Um efeito de refrigeração pode ser realizado em um ciclo se uma quantidade líquida de trabalho for 
extraída do sistema.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, F, F, V.
F, V, F, V.
Resposta corretaF, V, V, F.
F, F, V, V.
V, F, V, F.