revisao_simulado 12

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REVISÃO DE SIMULADO
Nome:
EDUARDO SANTOS DE MENDONÇA
Disciplina:
Prática Pedagógica Interdisciplinar: Metodologia do Ensino de Física
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Questão
001 A parte majoritária da energia elétrica brasileira são oriundas dos grandes geradores de
usinas hidroelétricas. Isso ocorre em decorrência da grande quantidade de água
disponível em condições apropriadas para acionamento de turbinas hidráulicas, o que
torna viável esse meio de produção de eletricidade. Em tempos de seca, com baixos
índice pluviométricos, as centrais termoelétricas são acionadas para suprir a demanda
de potência elétrica da rede integrada brasileira. Essas termoelétricas utilizam o ciclo
de potência a vapor para geração de eletricidade. Por meio da queima de combustível
em uma caldeira, calor é injetado no sistema (fluido de trabalho), e o ciclo se inicia. Um
modelo ideal de ciclo de potência a vapor, é o ciclo Rankine. Com base no ciclo
Rankine, analise as afirmativas a seguir assinale a alternativa correta.
I. Quanto maior a relação entre trabalho líquido produzido e calor injetado pela fonte
quente maior será a eficiência térmica do ciclo de potência a vapor.
II. A variação da entropia do fluido de trabalho ao realizar um ciclo completo deverá ser
nula.
III. Ao passar pela bomba, o fluido de trabalho que se encontrava no estado de vapor
úmido, é convertido em líquido subresfriado.
IV. Durante a passagem pela turbina a vapor, a entalpia específica do fluido de trabalho
diminui, ao passo que sua entropia se mantém constante.
 
X A) Apenas a afirmativa I, II e III são verdadeiras.
B) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
C) Todas as afirmativas são verdadeiras.
D) Apenas a afirmativa I, II e IV são verdadeiras.
E) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
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Questão
002 A figura abaixo mostra no plano P — h do diagrama de MOLLIER a representação do
ciclo teórico de refrigeração por compressão de vapor.
Processo 4→1. Ocorre no compressor, sendo um processo de transferência de calor a
pressão constante (P), consequentemente a temperatura constante (T).
Processo 2→3. Ocorre no compressor, sendo um processo de rejeição de calor, do
refrigerante para o meio de resfriamento, à pressão constante.
Processo 1→2. Ocorre no compressor, sendo um processo adiabático reversível e,
portanto, isentrópico.
Processo 1→2. Ocorre no dispositivo de expansão, sendo uma expansão irreversível a
entalpia constante (processo isentálpico), desde a pressão (Pc) e líquido saturado
(x=0), até a pressão de vaporização (P).
Analisando a figura é correto afirmar que:
A) I apenas.
X B) I e III apenas.
C) II apenas.
D) III apenas.
E) II e III apenas.
Questão
003 (Adaptada de Petrobrás 2012) - O rendimento η do ciclo ideal de Rankine pode ser
escrito em função do calor fornecido ao ciclo qH e o calor rejeitado qL, como:
A)
B)
X C)
D)
E)
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Questão
004 O princípio de funcionamento de equipamentos como ar condicionados, geladeiras e
refrigeradores são baseados no ciclo de refrigeração por compressão a vapor. Estes
ciclos operam sob dois reservatórios de temperatura, um denominado de fonte quente
ou reservatório quente e outro de fonte fria reservatório frio. Sobre o ciclo de
refrigeração por compressão a vapor, analise as afirmativas a seguir:
I. Normalmente, o ciclo de refrigeração por compressão a vapor utiliza como fluido de
trabalho a água, e através de sucessivas mudanças de fases, retira calor de uma fonte
fria (ambiente interno) e despeja calor na fonte quente (ambiente externo).
II. O ciclo de refrigeração por compressão a vapor é composto por quatro equipamentos
básicos, sendo eles: Compressor, que injeta trabalho no sistema, condensador que
despeja calor na fonte fria, a válvula de expansão, onde ocorre a mudança do estado de
líquido saturado para vapor úmido e evaporador, onde retira calor da fonte quente.
III. No ciclo teórico de refrigeração, o compressor injeta trabalho ao sistema à entropia
constante, portanto, em um processo internamente reversível. Nesse mesmo ciclo, o
fluido de trabalho se expande á entalpia constante na válvula de expansão.
 
A) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
B) Apenas a afirmativa III é verdadeira.
C) Apenas a afirmativa I é verdadeira.
X D) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
E) Todas as afirmativas são falsas.
Questão
005 Em um ciclo de refrigeração a vapor, pode-se utilizar como fluido de trabalho diversos
fluidos refrigerantes, dentre eles o R134A, R22 (já em desuso), amônia, etc.
Considere um ciclo de refrigeração ideal, contendo como fluido de trabalho o FREON 22,
possuindo temperatura de condensação em 35,0 °C e pressão de vaporização de 5,0
Kgf/cm2 . A vazão mássica do fluido refrigerante ao longo da linha de refrigeração é de
20000 Kg/h. Determine a temperatura do fluido refrigerante logo ao sair do compressor.
Determine também o coeficiente de eficácia do ciclo.
Para resolver este exercício, tenha em mão o diagrama de Mollier para o fluido FREON
-22, disponibilizado nos anexos.
 
A) 45 °C,COP≅4,33
B) 25 °C,COP≅2,33
C) 62 °C,COP≅5,33
D) 40 °C,COP≅8,33
X E) 52 °C,COP≅6,33
Questão
006 Considere os seguintes valores de entalpia específica obtidos em alguns equipamentos
que fazem parte de uma máquina térmica operando sob o Ciclo BRAYTON ideal:
• Entrada do compressor: 305 kJ/kg
• Saída do compressor: 600 kJ/kg
• Entrada da turbina: 1.500 kJ/kg
• Saída da turbina: 800 kJ/kg
Calcular e indicar qual das alternativas abaixo representa o rendimento dessa máquina
térmica?
A) 42,1%
B) 94%
C) 45%
X D) 4,5 %
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E) 77,7%
Questão
007 No ciclo de Rankine ilustrado na figura abaixo, o calor rejeitado no condensador vale
em módulo 1950 kJ/kg, o calor recebido na caldeira corresponde em módulo a 3000
kJ/kg. Com base nesses dados, para o rendimento do ciclo, tem-se:
A) 28,6%
B) 25,4%
X C) 16,5%
D) 54,0%
E) 35,0%
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Questão
008 (Adaptada de FHEMIG 2009) - Numa planta hospitalar, conforme diagrama abaixo, uma
caldeira gera vapor d’água superaquecido para manter a lavanderia, a cozinha de um
restaurante e outras dependências do hospital. A água entra e sai da caldeira com as
seguintes propriedades termodinâmicas:
Entrada da caldeira:
Entalpias:
he (Líquido) =182,2Kcal/Kg
he (Vapor) = 663,2 Kcal/Kg
Xe = 0%
Saída da caldeira:
Entalpia: hs = 755,2 Kcal/Kg
Considerando regime permanente e fluxo de vapor é de 1000 Kg/h. Responda
corretamente as questões abaixo:
I. Qual o calor necessário a ser fornecido pela caldeira?
II. Em 15 minutos quantos Kg de massa de líquido saturado são convertidos em vapor
saturado seco?
III. Qual a quantidade de calor necessário para se converter a massa correspondente
aos 15 minutos de fluxo, de líquido saturado em vapor saturado seco?
Assinale a alternativa correta.
A) Q(Calor fornecido pela caldeira) = 573.000Kcal/h.
m(Vapor saturado seco em 15min) = 250Kg.
Q(Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco) =120.250Kcal.
B) Q(Calor fornecido pela caldeira) = 653.250Kcal/h.
m(Vapor saturado seco em 15min) = 15000Kg.
Q(Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco) = 7.215.00Kcal.
 
X C) Q(Calor fornecido pela caldeira) = 120.250Kcal.
m(Vapor saturado seco em 15min) = 380Kg
Q(Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco) = 188.800Kcal.
D) Q(Calor fornecido pela caldeira) = 320.250Kcal.
m(Vapor saturado seco em 15min) = 450Kg.
Q(Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco) = 288.800Kcal.
E) Q(Calor fornecido pela caldeira) = 850.380Kcal.
m(Vapor saturado seco em 15min) = 15000Kg.
Q(Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco) = 11.288.000 Kcal.