Máquinas Térmicas - T 20222 AB - AOL3

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Módulo AB - 99774 . 7 - Máquinas Térmicas - T.20222.AB 
Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário 
10/10 
1. Pergunta 1 
1/1 
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: 
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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 falsas. 
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. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. Pergunta 2 
1/1 
Ao elaborar as relações termodinâmicas dos gases perfeitos, conseguimos dimensionar 
a potência necessária envolvida em um processo de compressão. Essa mesma potência 
depende da faixa de pressão envolvida, a temperatura inicial, a vazão de massa e a 
substância em questão. A expressão da potência necessária é definida por: Potência 
envolvida = m´.Cp.T1.((P2/P1)(k-1)/k -1), lembrando que Cp é o calor específico com 
pressão constante. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações 
termodinâmicas para gases perfeitos, analise as afirmativas a seguir. 
I. Quanto maior o valor do calor específico Cp, mais energia será necessária para se 
fazer a compressão. 
II. A compressão está indicada no aumento da pressão de P1 para P2. 
III. A vazão de massa do fluido de trabalho (kg/s) eleva a potência necessária. 
IV. A constante k desconsidera qualquer relação ou propriedades do fluido de trabalho. 
V. Quanto mais baixa a temperatura inicial, maior será a potência necessária. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e V. 
2. 
I, II e III. 
Resposta correta 
3. 
I, IV e V. 
4. 
II e III. 
5. 
III, IV e V. 
3. Pergunta 3 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Os trabalhos dos cientistas Charles, Gay-Lusacc e Boyle, no decorrer dos séculos XVIII 
e XIX, pesquisaram relações entre a pressão, o volume e a temperatura de gases. Para 
tal, o cientista francês Clapeyron derivou uma equação sintética muito aplicada em 
substâncias longe do ponto de ebulição, como é o caso da maioria dos gases. Nessa 
equação, surgiu a Constante Universal dos Gases Perfeitos, ou “R”.” 
Fonte: SANTOS, J. Gases ideais. [s.d.]. Disponível em: 
<http://educacao.globo.com/fisica/assunto/termica/gases-ideais.html>. Acesso em: 
30/07/2019. Adaptado. 
No Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor da constante supracitada R é de 
8,31 J/mol.K. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre gases 
perfeitos, analise as afirmativas a seguir. 
I. O valor da constante R pode ser convertido em outras unidades equivalentes, além 
das que são utilizadas no Sistema Internacional de Unidades. 
II. Podemos usar a equação de Clapeyron para qualquer gás, já que as condições de 
pressão e temperatura da substância são fatores desimportantes. 
III. A constante R não pode ser aplicada quando trabalhamos com vapor saturado, ou 
aquele que emana de uma chaleira, de coloração branca, que contém um pouco de água 
líquida e sob calor. 
IV. A constante R pode ser aplicada em vapor superaquecido, sem restrições, porque 
este não possui umidade e, portanto, comporta-se como um gás ideal. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e III. 
2. 
II e IV. 
3. 
I, III e IV. 
Resposta correta 
4. 
I, II e III. 
5. 
I, II e IV. 
4. Pergunta 4 
1/1 
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. 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e II. 
2. 
I, II e IV. 
3. 
III e IV. 
4. 
II e III. 
5. 
I, III e IV. 
Resposta correta 
5. Pergunta 5 
1/1 
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. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, V, F, V. 
2. 
F, F, V, V, F. 
3. 
F, V, F, V, V. 
4. 
V, V, F, V, V. 
5. 
V, F, V, F, F. 
Resposta correta 
6. Pergunta 6 
1/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, F, F, V. 
2. 
V, V, F, V, F. 
3. 
V, F, V, V, F. 
4. 
F, V, V, F, V. 
5. 
F, V, F, F, V. 
Resposta correta 
7. Pergunta 7 
1/1 
Como observado em máquinastérmicas, 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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa 
correta da I. 
3. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma 
justificativa correta da I. 
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
8. Pergunta 8 
1/1 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e III. 
2. 
I e II. 
Resposta correta 
3. 
II e IV. 
4. 
IV e V. 
5. 
III e V. 
9. Pergunta 9 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
2. 
V, V, F, V. 
Resposta correta 
3. 
F, F, V, F. 
4. 
V, F, V, F. 
5. 
V, V, F, F. 
10. Pergunta 10 
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: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma 
justificativa correta da I. 
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
3. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa 
correta da I. 
Resposta correta