AVA UNIP - TERMODINÂMICA APLICADA - QUESTIONÁRIO UNIDADE I

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AVA UNIP – TERMODINÂMICA APLICADA - QUESTIONÁRIO UNIDADE I 
 Pergunta 1 
0,3 em 0,3 pontos 
 
 
 
Analise de acordo com os Princípios da Termodinâmica e os ciclos de potência as 
seguintes expressões: 
 
 
I – O professor da disciplina de ar condicionado decidiu mostrar o funcionamento aos 
alunos colocando o aparelho em funcionamento sobre a mesa da sala de aula. Estando as 
portas e as janelas fechadas e desconsiderando a troca térmica da sala com a parte 
externa, após alguns minutos, a sala estará refrigerada. 
II – Supondo que se deseje produzir potência mecânica em uma máquina térmica, que 
queime um combustível fóssil e opere com uma eficiência de 50%; para que essa máquina 
opere, a taxa de calor obtido pela queima do combustível será igual ou menor do que o 
valor da potência mecânica a ser produzida. 
III – Na Termodinâmica, a irreversibilidade está diretamente relacionada aos processos 
reais. 
Podemos dizer que expressões I, II e III estão, respectivamente: 
 
Resposta Selecionada: c. 
Incorreta; incorreta; correta. 
 
 
 Pergunta 2 
0,3 em 0,3 pontos 
 
O funcionamento correto dos ciclos termodinâmicos envolve a 
transferência de calor entre dois reservatórios térmicos com 
diferentes temperaturas, pois somente por meio desse gradiente é 
que teremos deslocamento de energia térmica. De acordo com as 
leis da física, esse deslocamento segue o decréscimo do gradiente, 
isto é, a energia térmica sempre será transferida do reservatório de 
maior temperatura para o de menor, nunca ao contrário. Dentre os 
ciclos termodinâmicos, podemos destacar os de refrigeração que 
são utilizados em equipamentos como refrigeradores, 
condicionadores de ar e bombas de calor. Esses ciclos são capazes 
de promover a troca térmica de calor no sentido contrário. 
Com base nos ciclos de refrigeração, analise as seguintes 
afirmações: 
I – Os ciclos termodinâmicos de refrigeração são inviáveis na prática, 
pois violam as leis da física. 
II – Os ciclos termodinâmicos de refrigeração são capazes de 
promover a troca térmica entre o reservatório frio e o reservatório 
quente devido à remoção de energia mecânica. 
III – De acordo com a Lei de Conservação da Energia, da Primeira Lei 
da Termodinâmica, a quantidade de energia mecânica adicionada 
em um ciclo é usada para retirar calor de um reservatório de baixa 
temperatura e transportar esse calor para um reservatório de alta 
 
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temperatura. 
 
 
Das afirmações, podemos dizer que estão corretas: 
Resposta Selecionada: e. 
Somente III. 
 
 
 Pergunta 3 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Em relação a 1ª e a 2ª Leis da Termodinâmica, analise as afirmações 
a seguir. 
I - A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a variação de 
energia interna em um sistema é igual à diferença entre o calor e o 
trabalho no eixo realizado. 
II - Em um ciclo termodinâmico para transformação de calor em 
trabalho, o calor absorvido e o trabalho realizado são grandezas 
numericamente iguais, obedecendo ao princípio da conservação da 
energia. 
III - De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, é inviável a 
realização de um ciclo termodinâmico capaz de transferir calor de 
um ambiente à baixa temperatura para um ambiente a uma 
temperatura mais elevada. 
IV - A entropia é uma função de estado cuja variação diferencial 
pode ser caracterizada por meio da razão entre o calor trocado e a 
temperatura, ao longo de um processo. 
 
 
São corretas apenas as afirmativas: 
 
Resposta Selecionada: d. 
I e IV. 
 
 
 Pergunta 4 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Pela circulação em regime permanente de um refrigerante a uma 
baixa temperatura através de passagem nas paredes do 
compartimento do congelador, um refrigerador mantém o 
compartimento do congelador a temperatura -5 °C (268K) quando a 
temperatura do ar que circunda o refrigerador é de 22 °C (298K). A 
taxa de transferência de calor entre o compartimento do congelador 
e o fluido refrigerante é de 800 kJ/h e a potência de entrada 
necessária para operar o refrigerador é de 3200 kJ/h. Determine o 
coeficiente de desempenho do refrigerador (COP). 
 
Resposta Selecionada: a. 
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2,5. 
 
 Pergunta 5 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Um ciclo de refrigeração possuindo um coeficiente de desempenho 
de 3 mantém um laboratório a 18 °C em um dia em que a 
temperatura exterior é de 30 °C. A carga térmica em regime 
permanente consiste na energia entrando através das paredes e 
janelas a uma taxa de 30.000 kJ/h e dos ocupantes do laboratório a 
uma taxa de 6.000kJ/h. Determine a potência necessária para esse 
ciclo e compare com a potência mínima teórica requerida por 
qualquer ciclo de refrigeração operando sob essas condições, 
ambas em kW. 
 
Resposta Selecionada: c. 
3,33kW e 0,41kW. 
 
 
 Pergunta 6 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Acerca do assunto irreversibilidades dos sistemas é correto o que se 
afirma em: 
 
Resposta 
Selecionada: 
c. 
As análises envolvem somente as irreversibilidades 
externas porque somente elas são relevantes e 
afetam o sistema. 
 
 
 Pergunta 7 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Um ciclo de potência opera entre um reservatório à temperatura T e 
um reservatório a uma temperatura mais baixa, a 280K. Em regime 
permanente, o ciclo desenvolve 40kW de potência enquanto rejeita 
16,67kW de energia por transferência de calor para o reservatório 
frio. Determine o valor mínimo da temperatura T: 
 
Resposta Selecionada: b. 
932K. 
 
 
 Pergunta 8 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Um fluido refrigerante circula em um ciclo de refrigeração através 
de passagem nas paredes do compartimento do congelador. O 
refrigerador mantém o compartimento do congelador a 
temperatura -5 °C, enquanto a temperatura do ar que circunda o 
refrigerador é de 22 °C. A taxa de transferência de calor entre o 
compartimento do congelador e o fluido refrigerante é de 8000 kJ/h 
e a potência de entrada necessária para operar o refrigerador é de 
3200 kJ/h. Determine o coeficiente de desempenho (COP). 
 
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Resposta Selecionada: b. 
2,5. 
 
 
 Pergunta 9 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Um fluido refrigerante circula em um ciclo de refrigeração através 
de passagem nas paredes do compartimento do congelador. O 
refrigerador mantém o compartimento do congelador a 
temperatura -5 °C, enquanto a temperatura do ar que circunda o 
refrigerador é de 22 °C. A taxa de transferência de calor entre o 
compartimento do congelador e o fluido refrigerante é de 800 kJ/h e 
a potência de entrada necessária para operar o refrigerador é de 
3200 kJ/h. Determine o coeficiente de desempenho máximo (β máx.). 
 
Resposta Selecionada: c. 
9,9. 
 
 
 Pergunta 10 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Considerando os conceitos aprendidos sobre máquinas térmicas e a 
2ª Lei da Termodinâmica, analise as proposições a seguir. 
 
 
I – Máquinas térmicas são dispositivos usados para converter 
energia mecânica em energia térmica com consequente realização 
de trabalho. 
II – O enunciado da 2ª Lei da Termodinâmica, proposto por Clausius, 
afirma que o calor não passa espontaneamente de um corpo frio 
para um corpo mais quente, a não ser forçado por um agente 
externo como é o caso do refrigerador. 
III – É possível construir uma máquina térmica que, operando em 
transformações cíclicas, tenha como único efeito transformar 
completamente em trabalho a energia térmica de uma fonte 
quente. 
IV – Nenhuma máquina térmica operando entre duas temperaturas 
fixadas pode ter rendimento maior que a máquina ideal de Carnot, 
operando entre essas mesmas temperaturas. 
 
 
Escolha a alternativa que contenha a resposta correta. 
 
Resposta Selecionada: d. 
II e IV.