Termodinâmica: Trabalho, Transferência de Calor e Efeito Estufa

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GABARITO | Avaliação II - Individual (Cod.:769850)
A figura a seguir mostra a curva de pressão-volume de um gás quando este realiza trabalho em
um processo de quase-equilíbrio. Este trabalho está associado com um êmbolo, que empurra ou é 
empurrado pelo fluido. Com base nestas informações, classifique V para as sentenças verdadeiras e F
para as falsas: 
( ) Do ponto 1 até o ponto 2, o gás realiza trabalho sobre o êmbolo. 
( ) Do ponto 2 até o ponto 1, o trabalho realizado pelo êmbolo é negativo. 
( ) Em uma situação de não equilíbrio, o trabalho pode ser calculado como a integral de P.dV.
( ) O trabalho realizado é igual à área abaixo da curva entre os dois pontos. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
FONTE DA IMAGEM: BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E. Fundamentos da Termodinâmica. 8. 
ed. São Paulo: Blucher, 2013.
A F - V - F - V.
B F - V - V - F.
C V - F - V - F.
D V - F - F - V.
Existem três formas principais de transferência de calor: condução, convecção e radiação. Cada
modo ocorre em certas circunstâncias, e para alguns não podem ocorrer em certas situações. Quanto 
aos modos de transferência de calor, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) A condução e a convecção não podem ocorrer no vácuo. 
( ) A condução é um modo que ocorre devido a interações entre moléculas, exclusivamente em 
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sólidos. 
( ) A convecção é um modo que ocorre devido ao movimento da substância. 
( ) A radiação é um método que ocorre no espaço, necessitando de vácuo. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F.
B V - F - V - F.
C F - V - F - V.
D V - F - F - V.
Observe a figura a seguir de uma hélice realizando trabalho sobre um fluido em uma caixa 
termicamente isolada. Esta hélice realiza trabalho sobre o fluido, a uma rotação de 4 rad/s e 5 N.m de 
torque. O fluido é uma massa de ar de 2 kg, com Cp=1,00 kJ/kg.K e Cv=0,718 kJ/kg.K. Com base 
nestas informações, analise as sentenças a seguir: 
I- O trabalho realizado pela hélice é igual a 20 J/s. 
II- O sistema da figura é um que está a pressão constante. 
III- A variação de temperatura do ar após 60 segundos será de 0,836 ºC. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: KROOS, K. A.; POTTER, M. C. Termodinâmica para engenheiros. São Paulo: Cengage 
Learning, 2015.
A As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II e III estão corretas.
C As sentenças I e II estão corretas.
D Somente a sentença II está correta.
A figura a seguir mostra duas situações em que a energia é fornecida para um fluido em tanque 
isolado, uma por aquecimento, outra por realização de trabalho sobre este. Quanto a estas situações, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
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( ) A energia fornecida para o sistema nos dois casos é a mesma.
( ) O fluido da esquerda terá sua temperatura ao final aumentada mais do que o da direita. 
( ) O fluido na figura da esquerda está em pressão constante, portanto deve-se usar Cp. 
( ) O fluido na figura da direita está em volume constante, portanto deve-se usar Cv.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
FONTE DA IMAGEM: BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E. Fundamentos da Termodinâmica. 8. 
ed. São Paulo: Blucher, 2013.
A V - F - F - V.
B F - V - V - F.
C F - V - F - V.
D V - F - V - F.
O efeito estufa tem causado o aumento da temperatura terrestre devido ao aumento dos gases na 
atmosfera que absorvem calor, alterando o balanço de energia que entra e sai do planeta. A figura 
anexa mostra o balanço de energia na atmosfera terrestre. Quanto ao processo descrito nesta figura, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) A energia solar na figura volta 100% para o espaço no balanço, pois do contrário a temperatura 
terrestre iria aumentar ou diminuir ao longo do tempo. 
( ) Apenas 70% da energia solar volta para o espaço, indicando a absorção de calor terrestre ao 
longo dos anos.
( ) Este balanço energético não envolve realização de trabalho. 
( ) O aumento da temperatura média pelo aquecimento global ocorre devido à energia saindo da 
terra ser inferior a energia que entra. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
FONTE DA IMAGEM: https://pt.slideshare.net/nireis/balano-energtico-da-terra-1290949. Acesso 
em: 17 jun. 2019.
A F - V - V - F.
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B V - F - F - V.
C V - F - V - V.
D F - V - F - V.
A figura a seguir mostra um êmbolo sendo empurrado por ar em alta pressão. Assuma que o ar 
está a uma pressão manométrica de 20 kPa, sobre uma área de 0,01 m² e o deslocamento do êmbolo 
foi de 6 cm. Calcule o trabalho realizado pelo ar sobre o êmbolo e assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E. Fundamentos da Termodinâmica. 8. ed. São Paulo: 
Blucher, 2013.
A 3 J.
B 12 kJ.
C 12 J.
D 0,03 kJ.
A figura a seguir mostra um diagrama de balanço de energia em um volume de controle. 
Suponha que este volume represente um ar-condicionado. A energia fornecida pela rede elétrica para 
este é de 1000 J, o trabalho realizado para movimentar as pás da saída de ar é de 100 J e o calor 
perdido para o ambiente é de 150 J. Assumindo que este está em equilíbrio energético, calcule o calor 
que este ar-condicionado retira do ar que ele resfria e assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE: http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?
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option=com_content&task=view&id=214&Itemid=379. Acesso em: 17 jun. 2019.
A 950 J.
B 750 J.
C 1050 J.
D 1250 J.
Considere o êmbolo móvel posicionado sobre um volume de gás na figura a seguir. Tanto o 
êmbolo quanto o gás estão em equilíbrio térmico com o ambiente. O êmbolo pode ser movimentado 
de várias formas, tendo certos efeitos sobre o gás. Com base nesta situação, analise as sentenças a 
seguir: 
I- Se o êmbolo for apertado rapidamente, este realizará trabalho sobre o gás, o que aumentará sua 
temperatura. 
II- Se o êmbolo for puxado rapidamente, isto forçará o gás a se expandir, diminuindo sua 
temperatura. 
III- Se o êmbolo for apertado de modo bem devagar, o gás inicialmente esquentará e em seguida 
perderá o calor para o ambiente, portanto sua energia interna permanecerá a mesma no final. 
IV- Se o êmbolo for puxado de modo bem devagar, o gás se expandirá, aumentando sua temperatura, 
que será perdida para o ambiente externo. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
FONTE DA IMAGEM: https://fisica.net/vestibular/testes/fisica_termica_1.php. Acesso em: 11 jul. 
2019.
A As sentenças II e IV estão corretas.
B Somente a sentença III está correta.
C As sentenças I, II e III estão corretas.
D As sentenças I e IV estão corretas.
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A força de arrasto em um objeto em movimento é dada pela equação abaixo. Suponha que um 
caminhão se move a 20 m/s, com uma área de superfície de 5 m², coeficiente de arrasto igual a 1,5 e 
densidade do ar igual a 1,2 kg/m³. Calcule a potência necessária para que este caminhão mantenha 
sua velocidade e assinale a alternativa CORRETA: 
(1 hp = 745,7 W)
A 24 hp.
B 48 hp.
C 72 hp.
D 36 hp.
Um exemplo do balanço de energia em sistemas é o caso da evapotranspiração (ET) em plantas, 
que é a perda de água destas para o ambiente, um processo que consome energia. Este processo é 
mostrado na figura anexa, onde Rn é a radiação incidente, G é o calor perdido para o solo e H é o 
calor perdido para o ambiente. Supondo uma situação em que a radiação incidente é igual a 15 J, o 
calor perdido para o solo é de 3 J e o calor perdido para o ambiente é de 6 J. Calcule quanto será o 
trabalho de evapotranspiraçãoe classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) A planta da figura representa um sistema fechado, mas não isolado. 
( ) Esta situação é regida pela primeira lei da termodinâmica. 
( ) O trabalho de evapotranspiração é igual a +6 J. 
( ) Se o solo estiver mais quente do que a planta, a equação fornecida não funciona. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
FONTE DA IMAGEM: https://slideplayer.com.br/slide/1624922/. Acesso em: 17 jun. 2019.
A F - V - V - F.
B V - F - F - V.
C F - F - V - V.
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D V - V - F - F.
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