Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Máquinas Primárias

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1. 
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Pergunta 1
1 ponto
A definição mecânica de trabalho diz que ele é uma transferência de energia que está associada à uma força que age ao longo de uma distância. Dois requisitos são necessários para que esta transferência de energia seja caracterizada como trabalho, sendo um deles que a fronteira do sistema seja móvel.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas em relação ao segundo requisito do trabalho.
I. Deve haver uma força atuando sobre a fronteira do sistema.
Porque:
II. Se não houver força para favorecer ou evitar este movimento, nenhuma energia é transferida.
A seguir, assinale a alternativa correta:
1. 
As asserções I e II são proposições falsas.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
3. 
A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
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2. 
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Pergunta 2
1 ponto
Um processo termodinâmico contínuo, no qual o sistema parte de uma situação inicial, retornando ao mesmo estado ao final do processo, é chamado de ciclo térmico. Estes ciclos podem ocorrer com diferentes fluidos, tanto em sistemas fechados, como nos refrigeradores domésticos, quanto em sistemas abertos, como nos motores de automóveis.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O ciclo Rankine elimina alguns problemas práticos do ciclo de Carnot quando superaquece o vapor de água e depois condensa-o completamente.
II. ( ) O ciclo Brayton é o ciclo ideal das turbinas a gás, idealizando o processo em um ciclo fechado.
III. ( ) No ciclo de Ericsson a regeneração ocorre a volume constante, enquanto no ciclo de Stirling ela ocorre à pressão constante.
IV. ( ) O ciclo de Carnot de refrigeração é o mesmo para as máquinas térmicas, invertendo apenas as direções das interações de calor e trabalho.
V. ( ) O ciclo Otto é o ciclo ideal dos motores de ignição por compressão e o ciclo Diesel é o ciclo ideal dos motores de ignição por centelha.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. 
F, V, V, F, V.
2. 
V, F, F, V, F.
3. 
V, V, F, V, F.
4. 
F, F, V, V, F.
5. 
F, V, F, F, V.
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3. 
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Pergunta 3
1 ponto
A primeira lei da termodinâmica trata do princípio da conservação da energia, dizendo que a energia não pode ser criada nem destruída, somente transformada. Isso levando em conta apenas a quantidade de energia, e não a sua qualidade.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a primeira lei da termodinâmica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A variação da energia total durante um processo adiabático deve ser maior que o trabalho líquido realizado.
II. ( ) Se o estado do sistema não mudar durante o processo, a variação da energia do sistema é zero.
III. ( ) Para os casos de sistemas fechados executando ciclos, os estados inicial e final são iguais.
IV. ( ) A transferência de calor para um sistema aumenta a energia das moléculas, causando o aumento da energia interna do sistema.
V. ( ) Em sistemas fechados o fluxo de massa aumenta a energia interna do sistema.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. 
F, F, V, V, F.
2. 
V, F, F, V, V.
3. 
F, V, V, V, F.
4. 
V, V, F, F, V.
5. 
V, V, V, F, F.
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4. 
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Pergunta 4
1 ponto
Os ciclos térmicos são processos termodinâmicos contínuos, onde o sistema parte de uma situação inicial e, ao final do processo, retorna ao mesmo estado inicial. Ao longo dos ciclos térmicos ocorrem variações de propriedades termodinâmicas, como pressão, temperatura, volume, entre outras.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre calor, analise os ciclos térmicos disponíveis a seguir e associe-os com suas respectivas características.
1) Ciclo Otto.
2) Ciclo Diesel.
3) Ciclo de Carnot.
4) Ciclo Rankine.
5) Ciclo de Stirling.
( ) Ciclo reversível mais conhecido, sendo considerado o ciclo ideal.
( ) Ciclo reversível com regeneração a volume constante.
( ) Ciclo ideal dos motores de ignição por centelha.
( ) Ciclo ideal dos motores de ignição por compressão.
( ) Ciclo ideal para os ciclos de potência a vapor.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1. 
1, 4, 2, 3, 5.
2. 
4, 5, 2, 1, 3.
3. 
2, 3, 4, 5, 1.
4. 
3, 5, 1, 2, 4.
5. 
5, 4, 1, 2, 3.
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5. 
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Pergunta 5
1 ponto
Leia o trecho a seguir:
“Todos sabemos que uma pedra em uma certa altura possui energia potencial, sendo parte dessa energia potencial convertida em energia cinética à medida que a pedra cai. Dados experimentais mostram que a diminuição da energia potencial é exatamente igual ao aumento da energia cinética quando a resistência do ar é desprezível, confirmando assim o princípio de conservação da energia.”
Fonte: ÇENGEL, Y. et al. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 70. Adaptado.
A termodinâmica possui basicamente quatro leis, que regem alguns acontecimentos físicos. A primeira lei da termodinâmica, também chamada de lei da conservação da energia, diz que a energia não pode ser criada nem destruída durante um processo, apenas modificada. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a primeira lei da termodinâmica, pode-se afirmar que:
1. 
energia cinética e energia potencial são as duas únicas formas de energia existentes em um corpo em queda livre, permanecendo constantes ao longo do tempo.
2. 
a variação líquida da energia total do sistema, durante um processo, é igual à diferença entre a energia total que entra e a energia total que sai deste sistema durante o processo.
3. 
em qualquer processo sempre haverá conversão de energia potencial em cinética, causando o aumento da energia cinética e a redução da energia potencial.
4. 
em qualquer processo, para que haja a conservação da energia, uma parte da energia deve ser mantida na mesma forma ao longo de todo o processo.
5. 
a energia potencial é inversamente proporcional à energia cinética, e como resultado há a conversão de energia potencial em cinética.
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6. 
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Pergunta 6
1 ponto
As unidades de medida são convencionadas de acordo com diferentes sistemas, sendo os principais o sistema internacional, o sistema inglês e o sistema métrico. Trabalho e calor são formas de energia que possuem as mesmas unidades, quando consideradas no mesmo sistema.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho e calor, analise as unidades disponíveis a seguir e associe-as com suas respectivas características.
1) Btu.
2) Caloria.
3) Joule.
4) Joule por quilograma.
5) Watt.
( ) Trabalho e calor no sistema inglês.
( ) Potência e taxa de transferência de calor no sistema internacional.
( ) Trabalho e calor por unidade de massa no sistema internacional.
( ) Trabalho e calor no sistema métrico.
( ) Trabalho e calor no sistema internacional.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. 
2, 5, 3, 1, 4.
2. 
3, 5, 4, 2, 1.
3. 
1, 4, 3, 2, 5.
4. 
1, 5, 4, 2, 3.
5. 
3, 2, 1, 5, 4.
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7. 
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Pergunta 7
1 ponto
O ciclo de Carnot é considerado o ciclo térmico ideal, que opera entre duas fontes de temperatura, com eficiência máxima. Ele é o ciclo reversível mais conhecido, composto por quatro processos irreversíveis, sendo dois isotérmicos e dois adiabáticos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, analise as etapas do ciclode Carnot disponíveis a seguir e associe-as com suas respectivas descrições.
1) Expansão isotérmica.
2) Expansão adiabática.
3) Compressão isotérmica.
4) Compressão adiabática.
( ) O gás é expandido lentamente, realizando trabalho sobre a vizinhança e tendo sua temperatura reduzida de forma significativa.
( ) O gás é expandido lentamente, realizando trabalho sobre a vizinhança, mantendo a temperatura constante.
( ) O gás é comprimido, sofrendo aumento de temperatura, voltando ao seu estado inicial.
( ) O pistão é empurrado por uma força externa, realizando trabalho sobre o gás.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. 
2, 1, 4, 3.
2. 
1, 3, 2, 4.
3. 
2, 4, 1, 3.
4. 
4, 1, 2, 3.
5. 
3, 1, 4, 2.
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8. 
Parte superior do formulário
Pergunta 8
1 ponto
Leia o trecho a seguir:
“A primeira lei não faz restrições à direção de um processo, mas o cumprimento da primeira lei não garante que o processo possa realmente ocorrer. Essa inadequação da primeira lei, que não identifica se um processo pode ou não ocorrer, é remediada pela introdução de outro princípio geral, a segunda lei da termodinâmica.”
Fonte: ÇENGEL, Y. et al. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 278. Adaptado.
Não existem registros históricos de dispositivos que tenham violado a primeira lei da termodinâmica, mas isso não significa que um processo é capaz de ocorrer de forma natural só por seguir a primeira lei. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as leis da termodinâmica, pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica:
1. 
garante que um processo possui apenas um sentido em que ocorre de forma espontânea.
2. 
diz que a energia tem quantidade enquanto o trabalho tem qualidade.
3. 
determina que, no início do processo, existe o equilíbrio térmico.
4. 
diz que todos os dispositivos podem alcançar o desempenho teórico.
5. 
garante que todos os processos podem ser reversíveis.
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9. 
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Pergunta 9
1 ponto
Os processos podem ser subdivididos em reversíveis e irreversíveis, levando em conta que os processos reversíveis não acontecem naturalmente, sendo apenas idealizações para facilitar a análise e a comparação com os processos reais.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as irreversibilidades dos processos, analise as afirmativas a seguir.
I. Reduzir as irreversibilidades aproxima um processo irreversível de um reversível.
II. Atrito está associado a corpos sólidos durante o período de repouso.
III. Mistura espontânea de matéria em estados diferentes é um exemplo de irreversibilidade.
IV. Na transferência de calor com uma diferença de temperatura finita, quanto menor for a diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança, mais irreversível é o processo.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. 
II, III e IV.
2. 
III e IV.
3. 
I e IV.
4. 
I, III e IV.
5. 
I e III.
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10. 
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Pergunta 10
1 ponto
A segunda lei da termodinâmica possui dois enunciados clássicos, o de Kelvin-Planck e o de Clausius. O enunciado de Kelvin-Planck é relacionado ao funcionamento das máquinas térmicas, destacando a necessidade dos reservatórios térmicos e que a eficiência nunca é de 100%.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o enunciado de Kelvin-Planck, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O enunciado de Kelvin-Planck diz que é impossível para um dispositivo que opera em ciclo receber calor de um único reservatório e produzir uma quantidade líquida de trabalho.
Porque:
II. Para operar continuamente, uma máquina térmica deve trocar calor com, pelo menos, uma fonte quente e uma fonte fria.
A seguir, assinale a alternativa correta:
1. 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
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 falsa e a II é uma proposição verdadeira.
4. 
As asserções I e II são proposições falsas.
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
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