AOL 3 - Maquinas Termicas

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Pergunta 1 -- /1
Com o aperfeiçoamento dos ciclos de refrigeração visando a conservação de alimentos, as relações 
termodinâmicas assumiram um caráter mais prático em nosso dia a dia, como visto a partir da segunda 
metade do século XIX. Para aplicações práticas, como na indústria, temos a relação entre calor trocado e 
variação de entropia (ou Q = T.dS) e a definição da entalpia em relação à energia interna (ou H = U + P.dV).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas, analise as 
afirmativas sobre os conceitos de entalpia e entropia a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para 
a(s) falsa(s). 
I. ( ) Para gases, a entropia e a entalpia dependem da temperatura do fluido.
II. ( ) Para uma energia recebida de 2000J, mantendo-se a temperatura em 400K, a variação de entropia é 
de 5J/K.
III. ( ) Em um processo isoentálpico (entalpia constante), a energia interna aumenta com o aumento de 
volume e há a necessidade de aumentar a pressão também.
IV. ( ) Em um processo isoentálpico (entalpia constante), a energia interna diminui com o aumento de 
volume, mantendo-se a pressão constante.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, F, F.
F, F, V, F.
Resposta corretaV, V, F, V.
F, V, V, F.
V, F, V, F.
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Pergunta 2
--
Para se calibrar pneus automotivos, o gás nitrogênio (N2) foi usado em postos de gasolina durante alguns 
anos, por não danificar os pneus internamente. Suponha que se trabalhe com um volume desse gás de 0,1 
m3 e com a pressão de 200 kPa. A temperatura medida foi de 410 K. Considere a massa molecular como 
28 g/mol.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a equação de Clapeyron, analise as 
afirmativas a seguir com relação à massa do gás presente na amostra indicada e assinale V para a(s) 
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A massa nas condições indicadas é de 0,16 kg.
II. ( ) Alterando-se a temperatura para 520 K, a massa envolvida será de 1,0 kg, mantidos o volume e 
pressão iniciais.
III. ( ) Aumentando-se a pressão para 430 kPa, e mantendo-se os outros valores iniciais, a massa será de 
2,9 kg.
IV. ( ) É possível aplicar a equação de Clapeyron evidenciando a massa em função do produto (P.V), 
dividindo essa quantia pelo produto (R.T) e adotando-se as unidades coerentes.
V. ( ) Mantendo-se o volume inalterado, mas com pressão inicial de 300 kPa e temperatura de 300 K, a 
massa será de 1,9 kg.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, F, V, V, F.
V, F, V, F, V.
Incorreta: F, V, F, V, F.
F, V, V, F, V.
Resposta corretaV, F, F, V, F.
Pergunta 3 -- /1
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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:
V, F, V, V.
Resposta corretaV, F, V, F.
F, V, F, V.
F, V, V, V.
V, F, F, F.
Pergunta 4 -- /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.
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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:
V, V, F, V, F.
V, F, F, F, V.
V, F, V, V, F.
F, V, V, F, V.
Resposta corretaF, V, F, F, V.
Pergunta 5 -- /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:
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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.
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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.
Pergunta 6 -- /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:
Resposta corretaI, II e IV.
I, III e IV.
II e V.
II e III.
IV e V.
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Pergunta 7 -- /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 tipode máquina térmica. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre rendimento térmico, analise as afirmativas 
a seguir.
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:
II e III.
Resposta corretaI, III e IV.
III e IV.
I e II.
I, II e IV.
Pergunta 8 -- /1
Observe a figura a seguir:
Uma das formas de se totalizar o trabalho feito em compressão é a análise de gráficos de pressão x 
volume, o que também se aplica no estudo de motores de combustão interna. A figura apresentada mostra 
um processo termodinâmico, onde a pressão aumenta de 1 ATM para 9 ATM, e a expansão volumétrica de 
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2 m3 até 7 m3. Nesse processo, como houve aumento de pressão e volume, aportou-se energia à 
substância, aumentando assim a sua energia interna.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas para um gás 
perfeito, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A energia recebida é superior à variação da energia interna.
II. ( ) O trabalho líquido é equivalente ao valor de 105 J.
III. ( ) A área é positiva, o que significa que o trabalho foi realizado pelo fluido, e não recebido do meio 
externo.
IV. ( ) A energia recebida é igual a 900 J, valor muito próximo do trabalho realizado.
V. ( ) O valor do trabalho executado é aproximadamente 2,5 MJ.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, F, V, F.
F, F, V, V, F.
V, V, V, F, V.
Resposta corretaV, F, V, F, V.
V, V, F, V, V.
Pergunta 9 -- /1
Como observado em máquinas térmicas, os compressores reduzem os volumes específicos dos volumes 
de trabalho, aumentando sua pressão interna e sua temperatura. Os compressores de palhetas múltiplas 
são um dos tipos de máquinas térmicas industriais e, nessas máquinas, observa-se um volume morto nulo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre compressores alternativos, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O compressor de palhetas com geometria simétrica demanda uma energia maior do que aqueles com 
geometria assimétrica.
Porque:
II. A área desenvolvida em um diagrama de pressão x volume é menor em um compressor de palhetas com 
geometria simétrica do que naqueles com geometria assimétrica.
A seguir, assinale a alternativa correta:
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
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As 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.
Resposta corretaA asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
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.
Pergunta 10 -- /1
Observe a figura a seguir:
Um dos fatores importantes dos gráficos de pressão x volume, para processos termodinâmicos, diz respeito 
à avaliação do trabalho realizado. A figura apresentada mostra uma dessas relações, onde 1 ATM é igual a 
105 N/m2. Em outros processos, identificam-se linhas diagonais, para processos isotérmicos ou 
isoentrópicos.
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas.
I. O trabalho representado pela área hachurada totaliza 6 MJ.
Porque:
II. A diferença volumétrica é de 6 m3 que, multiplicada pela pressão atuante, ou seja 106 Pa, resulta no 
valor indicado de 6 x 106 J.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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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.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
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 proposições falsas.