TERMODINAMICA APLICADA QUESTIONÁRIO UNIDADE III

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TERMODINÂMICA
APLICADA
(D65F_15602_R_20
222)
Domingo, 16 de Outubro de 2022 20h19min01s GMT-03:00
Usuário BRUNO NUNES ASSUNCAO
Curso TERMODINÂMICA APLICADA
Teste QUESTIONÁRIO UNIDADE III
Iniciado 16/10/22 20:16
Enviado 16/10/22 20:19
Status Completada
Resultado da tentativa 4 em 4 pontos  
Tempo decorrido 2 minutos
Resultados exibidos Respostas enviadas, Perguntas respondidas incorretamente
Pergunta 1
Resposta
Selecionada:
d.
Sabemos que na prática, na engenharia, tomar modelos reversíveis como referência facilita a abordagem das máquinas e dispositivos reais, isto é,
irreversíveis. A prática, nesse caso, é considerar um parâmetro de e�ciência para os dispositivos, máquinas ou processos reais. Em geral, podemos dizer
que a e�ciência de uma máquina em que ocorre um processo envolve uma comparação entre o desempenho real da máquina, sob dadas condições, e o
desempenho que ela teria num processo ideal. A segunda lei é muito importante na de�nição desse processo ideal. A �gura, um diagrama (T - s), mostra
os estados típicos do vapor que escoa numa turbina. Em nosso exemplo, pretende-se que uma turbina a vapor seja uma máquina adiabática. A única
transferência de calor é aquela inevitável que ocorre entre a turbina e o ambiente. Veri�camos também que para uma determinada turbina a vapor, que
opera em regime permanente, o estado do vapor d’água que entra na turbina e a pressão de saída apresentam valores �xos. Portanto, o processo ideal
é isoentrópico entre o estado na entrada e a pressão de saída da turbina. Entretanto, o processo real na turbina é irreversível e, assim, a entropia do
vapor na seção de descarga na turbina (s) é maior que a entropia referente ao estado irreversível (ss).
Com base no texto e no que já foi visto em Termodinâmica Aplicada, é correto a�rmar que:
De acordo com a �gura, o ponto de entrada está no estado de vapor superaquecido, e o estado de saída real é também o de
vapor superaquecido.
Pergunta 2
Resposta Selecionada: e. 
É proposto a um estudante de Engenharia que, após estudar o conceito de variação de entropia, resolvesse o seguinte problema: um mol de gás ideal
inicialmente a 25°C e 1,0 atm de pressão que sofre um processo de compressão reversível isotérmica de 0,5 atm até 1,0 atm. Calcule ΔS.
-5,76J/mol.K
Pergunta 3
Resposta Selecionada: a. 
Um equipamento para produzir potência utilizando energia sob a forma de calor proveniente de um processo industrial a alta temperatura em conjunto
com uma entrada de vapor é apresentado na Figura. Todas as superfícies são bem isoladas, exceto uma a 527°C, através da qual ocorre transferência de
calor a uma taxa de 4,21 kW. Desprezando as variações de energia cinética e potencial, calcule a potência teórica máxima que pode ser desenvolvida em
kW.
 
 
 
9,87kW
Pergunta 4
Resposta Selecionada: b. 
A e�ciência isentrópica em equipamentos industriais como, por exemplo, turbinas, compressores, bombas e bocais é um parâmetro de análise
importante na elaboração e análise de um projeto. É proposto a um engenheiro o seguinte problema envolvendo esse conceito. Será necessário
determinar a e�ciência isentrópica de uma turbina que opera com vapor d’água a 500°C e 1000kPa, em regime permanente, e é expandido até 10 kPa. A
vazão mássica é de 1,8 kg/s e a potência desenvolvida vale 1700 kW. As perdas de calor e os efeitos de energia cinética e potencial podem ser
desprezados. Escolha a alternativa que contém a resposta aproximadamente correta.
92,8%
Pergunta 5
Resposta Selecionada: c. 
Uma usina de força a vapor é proposta para operar entre as pressões de 10 kPa e 2 MPa com uma temperatura máxima de 400°C. Determine a
e�ciência máxima do ciclo usando o conceito de estado isentrópico para a análise da turbina.
32,3%
Pergunta 6
Resposta Selecionada: d. 
Vapor saturado entra em uma turbina a 8 MPa e no condensador encontra-se líquido saturado a uma pressão de 0,008 Mpa, seguindo o modelo de
Rankine. A potência líquida de saída do ciclo é de 100 MW e a turbina e a bomba têm cada qual e�ciência isentrópica de 85%. Determine para esse
problema a e�ciência térmica.
31,4%
Pergunta 7
Resposta Selecionada: a. 
Água é o �uido de trabalho em um ciclo de Rankine ideal. Vapor superaquecido a 180 bar e 560°C entra na turbina de uma instalação de potência a
vapor. A pressão de saída é 0,06 bar, e o líquido deixa o condensador a 0,045 bar e 26°C. A pressão aumenta para 182 bar através da bomba. A turbina e
a bomba possuem e�ciências térmicas de 82% e 77%, respectivamente. Para o ciclo, determine o trabalho líquido por unidade de massa de vapor
escoando, em kJ/Kg.
1175,1
Pergunta 8
Resposta Selecionada: d. 
Os engenheiros muitas vezes se deparam com resolução de problemas associados às variações de propriedades termodinâmicas presentes no
escoamento de matérias. A entropia, assim como a massa e a energia, é uma propriedade extensiva, pode ser transferida para dentro ou para fora de
um volume de controle através do escoamento de matéria. O balanço de entropia para um volume de controle pode ser derivado de modo muito
similar ao feito para a obtenção do balanço de energia e de massa, partindo de um sistema fechado. Sendo assim, torna-se imperativo o conhecimento
do balanço das diversas propriedades presentes num escoamento. São apresentadas algumas fórmulas para a de�nição do balanço de algumas
propriedades presentes em um escoamento em regime permanente, visando a resolução de vários problemas termodinâmicos:
 
Essas equações precisam, muitas vezes, ser resolvidas simultaneamente, junto com equações que expressem relações entre as propriedades. Baseado
no texto e nas equações representadas, pode-se concluir que: 
I – A massa e a energia são quantidades que se conservam. A entropia, em geral, se conserva em processos reversíveis.
II – Para um processo adiabático, a taxa de entropia transferida para fora do volume de controle precisa exceder a taxa de entropia transferida para
dentro do volume de controle e, sendo assim, a diferença é a taxa de produção de entropia dentro do volume de controle devido às irreversibilidades
mais o somatório das taxas de energia térmica trocadas no processo.
III – Em um processo adiabático, se a taxa de entropia transferida para fora do volume de controle for igual à taxa de entropia transferida para o volume
de controle não haverá a taxa de produção de entropia dentro do volume de controle e, portanto, o processo será reversível.
IV – A equação da energia para um bocal sofrendo um processo adiabático em regime permanente pode ser reduzida para a relação entre as entalpias
de entrada e saída do bocal e a relação entre a diferença de energia cinética presente no processo, desde que a diferença de energia potencial seja
desconsiderada.
Os itens I, III e IV estão corretos.
Pergunta 9
Resposta Selecionada: b. 
A entropia de uma massa �xa pode variar devido à transferência de calor e irreversibilidades. Porém, para processos internamente reversíveis e
adiabáticos a entropia não se altera, sendo conhecidos como processos isentrópicos ou isoentrópicos. A operação de muitos sistemas ou dispositivos
como bombas, compressores, turbinas, bocais e difusores é essencialmente adiabática, sendo que eles possuem melhor desempenho quando as
irreversibilidades são minimizadas. Portanto, o conhecimento do processo isentrópico é fundamento para estabelecer melhorias para os processos
reais, pois quanto mais próximo o processo real chegar do processo isentrópico, melhor será o desempenho do dispositivo. A e�ciência isentrópica é
um parâmetro capaz de expressar quantitativamente o quão e�ciente um dispositivo real se aproxima do idealizado. São mostradas as equações de
e�ciência isentrópica para os principais dispositivos usados em processos termodinâmicos. Tais e�ciências são desenvolvidas a partir da equação da
energia para volume de controle, onde o subscrito r representa o processo real e s o processo isentrópico:Com base no conhecimento de e�ciência isentrópica, veri�que as seguintes a�rmações:
I - A e�ciência isentrópica de uma bomba é a razão entre o trabalho resultante que seria alcançado se o processo entre o estado de entrada e a pressão
de saída fosse isentrópico e o trabalho resultante real da turbina.
II – A e�ciência isentrópica de um compressor e de uma bomba é a razão entre o trabalho necessário para elevar a pressão de um gás até um valor
especi�cado de forma isentrópica e o trabalho de compressão real, e somente no caso da bomba podemos relacionar o trabalho real apenas com a
variação de pressão e o volume de �uido presente no dispositivo.
III – A e�ciência isentrópica em bocais é a razão entre a energia potencial real do �uido na saída do bocal e a energia potencial na saída de um bocal
isentrópico para o mesmo estado de entrada e pressão de saída.
Os itens I e III estão corretos.
Pergunta 10
Resposta Selecionada: a. 
As irreversibilidades são inerentes a todos os processos reais, porém, para conseguirmos uma melhor análise dessas irreversibilidades é aconselhável
estudarmos os dispositivos de maneira ideal, isto é, isentrópicos. Embora seja inevitável alguma transferência de calor entre esses dispositivos e a
vizinhança, em muitos casos podemos considerá-los adiabáticos quando analisados esses dispositivos em regime permanente. O grá�co mostra a
expansão em uma turbina e os efeitos das irreversibilidades.
Após uma análise do grá�co, conclui-se que:
I - O parâmetro que expressa quantitativamente o quão e�ciente um dispositivo real se aproxima de um dispositivo idealizado é a e�ciência isentrópica
ou adiabática. Portanto, quanto mais próximo o processo real seguir o processo isentrópico idealizado, melhor será o desempenho do dispositivo.
II - E�ciência isentrópica envolve a comparação entre o desempenho real de um dispositivo e o desempenho que esse mesmo dispositivo teria se
operasse em condições idealizadas para o mesmo estado na entrada e a mesma pressão na saída.
III - A e�ciência isentrópica é de�nida de forma única para todos os dispositivos, uma vez que cada dispositivo é concebido para executar um processo
adiabático.
Com base no texto e no grá�co apresentado é correto a�rmar que:
Os itens I e II estão corretos.
← OK
UNIP BIBLIOTECAS MURAL DO ALUNOCONTEÚDOS ACADÊMICOS
0,4 em 0,4 pontos
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BRUNO ASSUNCAO
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