AOL3 - Máquinas Térmicas - 20212

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Pergunta 1 -- /1
No dimensionamento de sistemas de compressão, é importante saber como a temperatura e o volume de um gás irão 
variar, fator que depende da quantidade de massa envolvida. Supondo que um gás tenha 18 g por mol e que 250 mols 
estejam presentes em uma amostra. O volume destinado para isso é de 2m3 e a temperatura medida é de 10º C.
Com os dados apresentados, é possível determinar a pressão que essa amostra exibirá. Considerando essas 
informações e o conteúdo estudado sobre a equação de Clapeyron, analise as asserções a seguir e a relação proposta 
entre elas.
I. A pressão resultante da amostra será de 5,3 kPa (103N/m2).
Porque:
II. Este valor é resultado da operação matemática [(18 x 250 x 10-3) x (10 + 273) x 8,31] / 2.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
Pergunta 2 -- /1
Para os gases, conseguimos sintetizar uma relação entre a energia trocada, a variação da energia interna e o trabalho 
realizado, este último combinando-se pressão e volume. Para tal, combinaram-se conceitos de entalpia e entropia, nas 
respectivas unidades de J/kg.K e J/kg. A equação a seguir demonstra isso: TdS = dU + P.dV.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas, analise as afirmativas a 
seguir.
I. Para gases, os três componentes da equação possuem relação com a temperatura.
II. Com a temperatura constante de 400 K e processo isoentrópico, a variação de energia interna é igual ao produto 
P.dV.
III. Numa compressão a energia interna do gás diminui, porque perde-se energia para o meio ambiente onde o 
recipiente do gás se encontra.
IV. Para uma variação positiva de energia interna de 90 J, variação de volume de 4 m3 e sob pressão constante de 10 
Pa, o calor envolvido é de 130 J.
V. Para uma variação negativa da energia interna de 50 J, com uma energia recebida de 100 J e tendo-se uma 
expansão de 100 m3, a pressão envolvida é de 2000 Pa.
Está correto apenas o que se afirma em:
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IV e V.
I, III e IV.
II e V.
Resposta corretaI, II e IV.
II e III.
Pergunta 3 -- /1
Observe a tabela a seguir:
O conceito de calor específico de um material diz respeito à energia necessária (em Joules) para que aumentemos em 
um 1 ºC ou 1K a temperatura da massa de 1 kg desse material. A tabela apresentada expõe alguns valores de calores 
específicos, obtidos com a pressão constante (Cp) ou com o volume constante (Cv), onde a unidade é kJ/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre calores específicos, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. O calor específico é um conceito importante para avaliar a energia envolvida no processo térmico de alteração da 
temperatura da massa de determinado material.
Porque:
II. Dependendo do processo, mesmo com a pressão constante (isobárica) ou volume constante (isocórico) a 
quantidade de energia pode variar de acordo com a substância utilizada.
 A seguir, assinale a alternativa correta:
IMG_02(1).png
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A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
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Pergunta 4 -- /1
Dentro de análises teóricas, há o conceito de reversibilidade, que conecta os detalhes sobre como é possível refazer 
processos térmicos mantendo-se todas as condições iguais, seja na ida ou no retorno. É importante lembrar também 
que a reversibilidade é uma definição aplicada aos processos isoentrópicos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre rendimento térmico, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. Em um processo reversível, o calor recebido em um processo inicial será devolvido na íntegra, durante a reversão.
Porque:
II. Na reversão, não são considerados atritos ou desperdícios que não possam ser recuperados na íntegra.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta corretaAs asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Pergunta 5 -- /1
Derivada do trabalho feito no estudo de gases perfeitos, a equação a seguir apresenta a potência necessária para se 
comprimir oxigênio (O2, com massa atômica de 32), com a finalidade de abastecer, por exemplo, uma unidade 
hospitalar: Potência envolvida = m´x [(k x R)/(k-1)] x T1 x ((P2/P1)(k-1)/k -1).
Em uma situação em que m´ equivale a 2 kg/s, R a 8,31 J/mol.K, k a 1,393, T1 a 310 K, P1 a 1 ATM e P2 a 5 ATM, 
considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre esse processo de compressão, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A potência envolvida calculada de acordo com os valores apresentados produz um resultado de 327,6 kW.
II. ( ) A potência envolvida deverá ser igual a 250 kW, se a pressão for alterada para 2,8 ATM.
III. ( ) A potência envolvida será menor que 113 kW, se a pressão P1 for de 1,9 ATM.
IV. ( ) A potência envolvida será 500 kW, se P2 for alterada para 4 ATM.
V. ( ) A potência envolvida deverá se igualar a 100 kW, quando a pressão for de 8 ATM.
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Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, F, V, V.
V, V, F, V, V.
V, V, V, F, V.
F, F, V, V, F.
Resposta corretaV, F, V, F, F.
Pergunta 6 -- /1
Observe a tabela a seguir:
No desenvolvimento de equações que envolvem o estado gasoso de várias substâncias é comum trabalhar a razão 
entre Cp e Cv, o que facilita a apresentação de relações entre pressão, volume e temperatura. Na tabela apresentada, 
há fluidos utilizados em processos térmicos de refrigeração (os elementos que se iniciam com R) como em geladeiras, 
ou processos industriais, como é o caso do vapor d’água. A unidade dos calores específicos é kJ/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre calores específicos, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Para o vapor, o valor da constante k é igual a aproximadamente 1,6.
II. ( ) Para o gás R-12, o valor de k é igual a 1,13.
III. ( ) Comparando-se a constante k entre os gases R22 e R12, é possível afirmar que o primeiro (R22) possui k cerca 
de 50% maior que o segundo (R12).
IV. ( ) Para o gás R-134 o cálculo da constante k fornece o valor de 0,85.
V. ( ) O valor da constante k do gás R-22 é igual a 1,17.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
IMG_03.png
IMG_03.png
F, V, V, F, V.
V, V, F, V, F.
V, F, V, V, F.
F V F F V
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Resposta correta
F, V, F, F, V.
V, F, F, F, V.
Pergunta 7 -- /1
No estudo dos gases, chegou-se à conclusão que a massa e o volume de uma determinada substância relacionavam-
se por meio da temperatura e da pressão. Por exemplo, quanto mais quente, maior o volume a ser ocupado. Quanto 
maior a pressão, mais massa caberia no mesmo volume. A equação de Clapeyron sintetizou isso na expressão P.V = 
n.R.T. Nela, identifica-se que P é a pressão, V descreve o volume,T indica a temperatura (em K), n indica o número de 
mols da substância e R é igual a 8,31 J/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o gás ideal, analise as afirmativas a seguir.
I. Mantendo-se o produto P.V constante, quando a temperatura aumentar a quantidade de mols (n) presentes deverá 
diminuir.
II. Mantendo-se um número fixo de mols (n) sob uma pressão constante (P), quando a temperatura abaixar (T) o 
volume também deverá ser menor do que o inicial.
III. Para se trabalhar com a constante R, em kg, é necessário dividi-la pela massa atômica do gás.
IV. Para um valor de pressão (P) e volume (V) inalterados, se aumentarmos a quantidade de massa de um gás sua 
temperatura (T) deverá aumentar.
V. A massa de um gás, expresso em número de mols (n), é desprezível quando se trata de influenciar a pressão e o 
volume ocupados.
Está correto apenas o que se afirma em:
IV e V.
III e V.
I e III.
II e IV.
Resposta corretaI e II.
Pergunta 8 -- /1
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Observe a figura a seguir:
Fonte: SILVEIRA, F. Densidade do ar e pressão Atmosférica em função da altitude. 2015. Disponível em: 
<https://www.researchgate.net/profile/Fernando_Silveira7/publication/282962552/figure/fig4/AS:668371582464016@15
36363611527/Figura-1-Densidade-do-ar-e-pressao-Atmosferica-em-funcao-da-altitude.ppm>. Acesso em: 26/07/2019.
A figura apresentada mostra a variação da pressão conforme a altitude, dado importante para o estudo e 
desenvolvimento de compressores. É essencial conhecer a pressão de aspiração, o que influencia o trabalho a ser 
realizado e, por consequência, o rendimento térmico do compressor. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a variação da pressão atmosférica, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Com o aumento da elevação ou altitude a pressão atmosférica decresce de forma linear, na razão de 1 ATM para 
cada 500m.
II. ( ) Com o aumento da altitude, um compressor instalado em um avião demandará energia variável ao longo da 
trajetória, de forma que se tenha a mesma pressão final do fluido comprimido.
III. ( ) Um compressor situado a 4000m de altitude terá uma pressão de sucção menor do que um outro compressor 
situado a 2000m. Neste caso, a razão entre as pressões de admissão será próxima de 1/2.
IV. ( ) Com a elevação da altitude os compressores terão pressões de admissão menores, o que demandará um maior 
trabalho de compressão, e a pressão final de compressão ou pressão de descarga se manterá constante.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
IMG_01(2).png
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F, F, V, F.
V, V, V, F.
V, F, F, V.
F, F, V, V.
Resposta corretaF, V, F, V.
Pergunta 9 -- /1
Em todos os processos técnicos e econômicos trabalha-se com o conceito de rendimento, porque isso auxilia a 
dimensionar o esforço para um determinado conjunto de recursos. Normalmente em sistemas térmicos, rendimentos da 
ordem de grandeza de 30% são usuais, ou seja, o trabalho feito dividido pela energia recebida para se fazer o trabalho 
em questão. Ambos são medidos em Joules. O mesmo ocorre nos compressores, havendo definições de rendimento 
para esse tipo de máquina térmica. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre rendimento térmico, analise as afirmativas a seguir.
https://www.researchgate.net/profile/Fernando_Silveira7/publication/282962552/figure/fig4/AS
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I. Para a definição do rendimento, é importante conhecermos o possível trabalho ideal a ser feito.
II. Em compressores, é possível ter rendimentos próximos a 100%.
III. Os processos isoentrópicos são relevantes para o cálculo do rendimento.
IV. O rendimento térmico é definido como a razão entre o trabalho ideal e o trabalho real.
Está correto apenas o que se afirma em:
I e II.
III e IV.
I, II e IV.
Resposta corretaI, III e IV.
II e III.
Pergunta 10 -- /1
Em um compressor do tipo lóbulos há uma grande vantagem por não haver volume morto, como há no caso dos 
compressores do tipo alternativo. Esses compressores operam com válvulas de admissão e descarga, no topo de um 
cilindro, e o êmbolo é o elemento de compressão. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre compressores de lóbulos, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) O volume aspirado é igual ao setor compreendido entre todos os lóbulos e a carcaça.
II. ( ) O volume aspirado é igual à metade do setor delimitado por um lóbulo e a carcaça.
III. ( ) Os lóbulos possuem contato muito pequeno, o que confere um volume maior de fluido de trabalho em 
compressão.
IV. ( ) O contato entre os lóbulos deixa de interferir na excentricidade entre os dois eixos de operação.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta corretaV, F, V, F.
V, F, V, V.
F, V, F, V.
F, V, V, V.
Incorreta: V, F, F, F.