AOL2 -Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos

Prévia do material em texto

1. Pergunta 1
/1
Refrigeração é a ação de resfriar determinado ambiente de forma controlada. Sistemas de refrigeração são os sistemas que realizam o processo de refrigerar determinado ambiente. Logo, para promover a refrigeração é necessário haver um sistema formado por componentes específicos.  
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre ciclos de refrigeração, analise as afirmativas a seguir.
I. Sistemas de refrigeração baseados em compressão de vapor são os sistemas de refrigeração mais comuns em uso atualmente. Nesse tipo de sistema, a transferência de calor ocorre do corpo quente para o corpo frio.
II. A transferência de calor do recipiente refrigerado resulta na vaporização do fluido de trabalho refrigerante. A essa taxa de transferência de calor dá-se o nome de capacidade de refrigeração.
III. Após deixar o evaporador, o fluido refrigerante é comprimido pela atuação do compressor, passa pelo condensador, onde se condensa, e troca calor com a vizinhança, que está mais fria.
IV. Ao entrar na válvula de expansão, o fluido se expande até a pressão do evaporador, seguindo para o condensador, onde o processo recomeçará, dando início a todos os processos novamente.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. II e III.
Resposta correta
2. Pergunta 2
/1
O objetivo principal de um sistema de refrigeração é a remoção de calor de um ambiente, que deverá manter-se refrigerado, enviando esse calor para uma fonte quente, que geralmente é o meio. Define-se, portanto, o desempenho de um sistema de refrigeração como a razão entre a quantidade de calor trocada do sistema para o meio pelo trabalho desenvolvido para realizar essa troca.
 Considere um ciclo de refrigeração que utiliza freon-12 como fluido de trabalho. Sabe-se que o calor transferido do freon-12 durante o processo de compressão é de 5 kJ/kg, enquanto o calor trocado no evaporador e o trabalho no compressor valem 110 kJ/kg e 70 kJ/kg, respectivamente. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre o ciclo de Carnot, é correto afirmar que o coeficiente de desempenho desse ciclo é igual a:
1. 1,571.Resposta correta
3. Pergunta 3
/1
Em um ciclo de refrigeração, o objetivo é a remoção de calor do ambiente a ser refrigerado. Uma das formas de se acompanhar a eficiência desse sistema é calculando o coeficiente de performance, também conhecido como coeficiente de desempenho. Assim, o COP (Coeficiente de Performance), pode ser definido como a razão entre o calor retirado e o trabalho realizado. 
A figura a seguir apresenta o diagrama pressão-entalpia de um ciclo de refrigeração.
IMAG_UN2_QTS7_v1.JPG
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre o ciclo de Carnot e os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que, baseado no diagrama apresentado, o COP seria calculado por:
1. COP = h1 – h4 / h2 – h1.Resposta correta
4. Pergunta 4
/1
Ciclos de refrigeração são, antes de mais nada, ciclos termodinâmicos de fluidos refrigerantes. Estes, por sua vez, fazem com que o calor seja transportado de uma região de temperatura menor para uma região de temperatura maior. Esse processo é espontâneo, mas o contrário – transferir calor de uma região mais fria para uma região mais quente – exigirá a realização de trabalho.
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que:
1. a compressão dos fluidos de trabalho é essencial, uma vez que promove uma série de processos com o fluido refrigerante, retornando sempre à condição inicial.Resposta correta
5. Pergunta 5
/1
Sistemas de refrigeração são formados por diversos componentes. Entre eles, destacam-se o conjunto motobomba, o evaporador, o condensador e a caldeira. Cada parte do sistema apresenta uma forma de funcionamento, sendo todas de vital importância para o sistema e interconectadas entre si. 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os sistemas de refrigeração, pode-se afirmar que o dispositivo de expansão, em um sistema de refrigeração, está conectado, ao mesmo tempo, no:
1. condensador e evaporador.Resposta correta
6. Pergunta 6
/1
Existe uma grande diferença entre ciclos termodinâmicos ideais e ciclos termodinâmicos reais. Sabe-se que, quando determinado sistema opera em condições ideais, várias considerações deverão ser observadas, como a não perda de calor por atrito ou troca com outros componentes do sistema. 
Observe o diagrama de um ciclo ideal a seguir:
IMAG_UN2_QTS12_v1.JPG
Fonte: BOETTNER, Daisie D.; MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Fundamentals of engineering thermodynamics: SI version, 5. ed. Nova Jersey: Wiley, 2014, p.455. (Adaptado).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos a vapor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para?a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para?a(s) falsa(s).
I. ( ) O processo 4-1 corresponde à passagem do fluido de trabalho através da caldeira, onde ocorre uma expansão isotérmica.
 II. ( ) No processo 1-2, o fluido de trabalho entra na turbina no estado de líquido saturado, onde irá passar por um processo de expansão adiabática. 
III. ( ) No processo 2-3, o fluido de trabalho, correspondente a uma mistura de líquido mais vapor, passa pelo condensador, sofrendo uma compressão isotérmica. 
IV. ( ) No processo 3-4, o fluido constituído apenas por vapor saturado entra na bomba, passando por um processo de compressão adiabática, até atingir o estado de líquido saturado.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1. V, F, V, F.Resposta correta
7. Pergunta 7
/1
O projeto de sistemas de refrigeração por compressão de vapor é composto por diversas escolhas baseadas em parâmetros técnicos. Por exemplo, escolher o fluido de trabalho adequado, baseando-se em critérios como a estabilidade química do fluido, seu custo, entre outros. Além disso, é necessário fazer escolhas eficientes, considerando o calor trocado no evaporador e o módulo do trabalho do compressor e observando o melhor coeficiente de desempenho. 
Determinado técnico possui duas possibilidades de equipamento para o seu projeto com os seguintes parâmetros: 1) calor trocado no evaporador de 250 kJ e trabalho desenvolvido de 125 kJ e 2) calor trocado no evaporador de 150 kJ e trabalho desenvolvido de 100 kJ. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que esse técnico deverá optar pelo primeiro sistema, pois:
1. no primeiro sistema, o coeficiente de desempenho do sistema de refrigeração é igual a 2, sendo maior que o coeficiente de desempenho do segundo sistema.Resposta correta
/1
Os refrigeradores são máquinas térmicas que bombeiam calor de uma região para outra com o objetivo de viabilizar processos, conservar produtos e propiciar conforto térmico. Geralmente, esse calor é transferido de uma fonte fria para uma fonte quente, havendo, assim, a necessidade de se realizar trabalho. Parte essencial do funcionamento dos sistemas de refrigeração são os fluidos de trabalho.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre fluidos de trabalho, é correto afirmar que:
2. atoxidade, alto calor de vaporização e baixo calor específico no estado líquido são propriedades físicas e químicas desejáveis no fluido refrigerante, inclusive, alguns fluidos estão sendo substituídos por serem tóxicos. Resposta correta
8. Pergunta 9
/1
Sabe-se que um dos parâmetros para o cálculo da eficiência de um sistema de refrigeração por compressão de vapor é conhecido como coeficiente de desempenho ou coeficiente de performance. Esse coeficiente é definido como a razão entre a quantidade de calor retirada do ambiente refrigerado e o trabalho líquido necessário para a retirada desse calor. Considere, portanto, um sistema que tem a capacidade de retirar 5 kJ de um reservatório frio, cedendo 8 kJ para a fonte quente
.Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que o coeficiente de desempenho desse sistema é:
1. 5/3.Resposta correta
9. Pergunta10
/1
A figura a seguir apresenta o ciclo teórico de refrigeração por compressão de vapor. Sendo o mais utilizado em equipamentos frigoríficos para “produção” de frio, ou seja, redução da temperatura no interior de determinado recipiente ou ambiente. Normalmente, o processo de troca de calor ocorre por intermédio do componente chamado de evaporador, que resfria o ar ou outro fluido que circula pelo recipiente ou ambiente refrigerado pela ação de um elemento ventilador.
IMAG_UN2_QTS5_v1.JPG
Considerando essas informações e os conteúdos estudados a respeito do ciclo de refrigeração por compressão de vapor, analise as afirmativas a seguir.
I. O processo 1-2 ocorre no compressor. Trata-se de um processo isotérmico, ou seja, o fluido é comprimido pelo compressor em temperatura constante.
II. O processo 2-3 ocorre no condensador. Trata-se de um processo de rejeição de calor do refrigerante para o meio em pressão constante.
III. O processo 3-4 ocorre no condensador. Trata-se de uma expansão irreversível à entalpia constante.
IV. O processo 4-1 ocorre é um processo isobárico, ou seja, trata-se de um processo onde não ocorre variação de pressão.
Está correto o que se afirma apenas em:
1. II e IV.Resposta correta
2.