Máquinas Térmicas - Avaliação On-Line 1 (AOL 1)

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Máquinas Térmicas - Avaliação On-Line 1 (AOL 1) 
 
 
1. Pergunta 1 
1/1 
Em operações industriais, são comuns avaliações técnicas do trabalho a ser realizado, 
uma vez que há aspectos econômicos e de segurança industrial associados. Em uma 
avaliação técnica, por questões de custo ambiental, um determinado trabalho associado 
à operação de usinagem de peças não deve ser maior que 50 kJ, e o deslocamento a ser 
feito deve ser da ordem de 100 m. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. A massa do material considerado deve ser de aproximadamente 50 kg. 
Porque: 
II. Esta massa é o resultado da divisão entre o trabalho e a distância apontada, 
considerando a aceleração da gravidade como 9,81 m/s2. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
Resposta correta 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
3. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
2. Pergunta 2 
1/1 
Máquinas térmicas operam com diversos tipos de fluidos, como água, óleo diesel, 
etanol, querosene, para mencionar os mais relevantes. Na tabela a seguir, listam-se os 
poderes caloríficos associados: 
Fluido de trabalho 
Poder calorífico (kcal/kg) 
Água 
0 
Etanol 
5.500 
Gasolina 
9.600 
Querosene 
8.300 
Óleo diesel 
10.200 
Os valores da tabela são médios, e uma caloria (cal) equivale a 4,18 J. Considerando o 
conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, analise as afirmativas a seguir: 
I. As máquinas térmicas que operam com água necessitam de maior quantidade de 
equipamentos para as fontes quente e fria. 
II. Para o mesmo nível de potência, as máquinas térmicas com etanol precisam da 
menor quantidade de combustível. 
III. Para 1,0 kg de gasolina, gera-se uma energia próxima a 10.000 J. 
IV. Para uma massa igual a 4 kg, o óleo diesel gera maior quantidade de energia. 
V. As substâncias citadas, após avaliação técnica, são desaconselhadas para emprego 
em sistemas aeronáuticos. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e IV. 
Resposta correta 
2. 
I e II. 
3. 
II e IV. 
4. 
III e V. 
5. 
III e IV. 
3. Pergunta 3 
1/1 
O ar comprimido é um fluido de trabalho muito empregado em sistemas de automação e 
controle, uma vez que possui baixa densidade, não é inflamável e tem baixo custo. Os 
compressores são máquinas térmicas muito empregadas nas indústrias e na área médica. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s) sobre a 
atuação dos compressores. 
I. ( ) Diminuem a temperatura do ar, acarretando na diminuição do seu volume 
específico. 
II. ( ) Incrementam a temperatura do ar, mantendo a sua densidade levemente 
aumentada. 
III. ( ) Diminuem a temperatura do ar, mantendo inalterado o seu volume específico. 
IV. ( ) Aumentam a temperatura do ar e, por consequência, diminuem seu volume 
específico. 
V. ( ) Aumentam o volume específico, independentemente da temperatura. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. 
V, F, F, V, V. 
3. 
F, V, F, V, V. 
4. 
V, V, F, F, V. 
5. 
F, F, V, V, V. 
4. Pergunta 4 
1/1 
Em uma turbina a gás, consegue-se grande densidade de potência (W/kg), o que é uma 
vantagem para o setor aeronáutico, podendo-se operar em ciclo aberto ou fechado. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. No ciclo aberto, o combustível é misturado ao ar (advindo do compressor), ocorrendo 
uma reação de combustão que irá impulsionar a turbina. 
Porque: 
II. No ciclo aberto, o ar adentra direto na câmara de combustão para se misturar ao 
combustível, sem participação do compressor. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
5. Pergunta 5 
1/1 
O ciclo de Carnot é uma referência em termos de rendimento, sendo considerado um 
ciclo ideal (aquele de maior rendimento entre determinadas fontes quente e fria). Em 
todo ciclo termodinâmico de máquinas térmicas, procuram-se medidas para que se tenha 
o maior rendimento, inclusive, mais recentemente, por questões ambientais. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Ao diminuir a temperatura da fonte fria, por causa das trocas de calor, veremos 
uma melhoria no rendimento da máquina. 
II. ( ) Quando percebemos que houve uma redução na temperatura da fonte quente, 
certamente mediremos uma economia de combustível decorrente do incremento no 
rendimento da máquina. 
III. ( ) Melhora-se o rendimento térmico, ao manter inalterada a temperatura da fonte 
fria e alterar a temperatura da fonte quente. 
IV. ( ) Incrementar de 20º C as duas temperaturas , para se medir uma melhora o 
rendimento da máquina. 
V. ( ) Melhora-se o térmico, com redução do consumo de combustível, modificando o 
volume do fluido de trabalho, independentemente das temperaturas das fontes de troca 
de calor. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, V, F, F. 
Resposta correta 
2. 
V, V, F, V, V. 
3. 
F, V, F, V, V. 
4. 
V, V, V, F, V. 
5. 
F, F, V, V, F. 
6. Pergunta 6 
1/1 
Trocadores de calor são empregados em diversos sistemas, seja para aquecer ou resfriar 
ambientes ou equipamentos, utilizando fluidos de trabalho (água, amônia, gases 
industriais, por exemplo), bons condutores de calor, que resistam às interações com os 
meios, para aumentar vida útil dos próprios trocadores de calor. Isso faz parte das boas 
práticas de engenharia. Um exemplo disso são os radiadores dos automóveis no 
resfriamento dos motores. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas Definições, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Os trocadores de calor são máquinas térmicas, porque alteram as temperaturas de 
entrada e saída do fluido de trabalho. 
II. ( ) Os trocadores de calor são máquinas térmicas, porque operam por meio do 
balanço energético dos fluidos de trabalho. 
III. ( ) Analisando-se radiadores de automóveis, concluímos que não realizam trabalho 
com o fluido refrigerante (i.e. água com salmoura), auxiliando apenas para que o motor 
opere dentro de faixa de temperatura especificada. 
IV. ( ) Apesar de trabalharem com fontes quentes e frias, os trocadores de calor não são 
máquinas térmicas porque não realizam trabalho com os fluidos que operam. 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
Resposta correta 
2. 
V, V, F, V. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
V, V, V, F. 
5. 
F, V, V, F. 
7. Pergunta 7 
1/1 
Nos ciclos Otto e Diesel, identificamos uma série de processos termodinâmicos, os 
quais ocorrem nos motores automotivos. Esses processos englobam alterações nas 
propriedadestermodinâmicas, como a entropia, o volume específico, a temperatura e a 
pressão. Por exemplo, processos isocóricos ocorrem sem a alteração do volume, 
enquanto o isoentrópico é aquele no qual se mantém a entropia inalterada. 
Considerando as informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as asserções 
a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Em ambos os ciclos ocorrem transformações isobáricas (a pressão constante). 
Porque: 
II. É a melhor forma de ampliar o rendimento térmico e reduzir custos. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
Resposta correta 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
3. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
8. Pergunta 8 
1/1 
Na operação de máquinas térmicas, identificamos alteração na dimensão dos materiais 
por causa das variações de temperatura. Considere as informações da tabela a seguir. 
Coeficiente de dilatação linear para alguns materiais 
Material // Coeficiente de expansão térmica (Co -1) 
Alumínio - 2,4 × 10-5 
Cobre - 1,7 × 10-5 
Invar - 0,09 × 10-5 
Aço - 1,2 × 10-5 
No interior de uma máquina térmica, há um incremento de temperatura de 300°C para 
uma peça de 1 m de comprimento. Na avaliação dos materiais a serem usados, os 
projetistas consideraram aço, alumínio e cobre. Por questões de espaço, a dilatação 
linear da peça não deve ser superior a 2 cm. 
Considerando o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
Todos os materiais conseguem prover o que se requisita, sendo que a menor 
dilatação é detectada no aço. 
Resposta correta 
2. 
Tanto o aço como o alumínio conseguem atender à especificação. 
3. 
Verificando-se as opções, todas aproximam-se do que foi especificado, sem atingir 
os 100%. 
4. 
O cobre consegue atender próximo do dobro do que se requer. 
5. 
Dentre as opções, o aço consegue atender à especificação técnica, enquanto os 
demais aproximam-se apenas. 
9. Pergunta 9 
1/1 
Existem diversos tipos de máquinas térmicas com potências de gama, assim como em 
outras estruturas de grande porte, as plataformas de petróleo, as estações de geração de 
energia e as usinas nucleares. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre definições, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Compressores podem ser acionados por motores elétricos ou de combustão interna. 
II. ( ) Turbinas a gás operam com ciclos termodinâmicos do tipo Brayton. 
III. ( ) Motores Stirling são aqueles nos quais a fonte quente se situa dentro do cilindro. 
IV. ( ) O ciclo Rankine associa-se a motores de combustão interna, como dos 
automóveis. 
V. ( ) O ciclo Diesel baseia-se na combustão provocada pelo aumento de pressão na 
mistura do combustível e por ação de uma centelha elétrica. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, F, F, F. 
Resposta correta 
2. 
V, V, F, V, F. 
3. 
F, F, V, F, V. 
4. 
V, F, F, V, V. 
5. 
F, V, F, F, V. 
10. Pergunta 10 
1/1 
Em turbinas a vapor, a potência entregue pelo eixo decorre da expressão: Potência = 
fluxo de vapor (kg/s) × (hinicial – hfinal), onde, idealmente, assume-se que o processo 
na turbina seja isoentrópico. Em um ciclo Rankine, temos os seguintes dados para o 
vapor, em que h é o valor da entalpia. 
Temperatura (°C) × Pressão (MPa) // Entalpia (kJ/ kg) 
250°C (1 MPa) – inicial - 2938,5 
139°C (0,36 MPa) ¬– final - 2140,1 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado nas definições, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Quando temos o fluxo de massa igual a 10 kg/s, a potência será próxima a 18 MW: 
Porque: 
II. A potência resulta do produto da vazão e da diferença de entalpias que, nesse caso, 
numericamente, temos o valor expresso em Watts. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
Resposta correta 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da 
I. 
3. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
5. 
As asserções I e II são proposições falsas.