QUESTIONÁRIO UNIDADE I - Energia termica

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• Pergunta 1 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Analise as afirmações a seguir: 
 
I. O vapor proveniente da Caldeira possui valores de T e P elevados, porém se expande através da 
turbina para produzir trabalho e então é descarregado no condensador com uma pressão 
relativamente mais baixa. 
II. No condensador há transferência de calor do vapor para a água de arrefecimento escoando em 
uma corrente separada. 
III. No condensador o vapor se condensa e a temperatura da água de arrefecimento diminui. 
IV. O fluido de trabalho completa um ciclo quando o líquido que sai da bomba, denominado água de 
alimentação da caldeira, é aquecido sempre até a saturação. 
 
Resposta Selecionada: c. 
Somente as afirmações I e II estão corretas. 
 
 
• Pergunta 2 
0,3 em 0,3 pontos 
 
A maioria das instalações de geração de eletricidade consiste em variações de instalações de potência 
a vapor nas quais a água é o fluido de trabalho. É correto afirmar que o foco das condições a serem 
analisadas está relacionada: 
 
Resposta Selecionada: d. 
Conversão de energia na forma de Calor em Trabalho. 
 
 
• Pergunta 3 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Leia com atenção as definições a seguir e escolha a resposta correta. 
Resposta 
Selecionada: 
b. 
Um aumento na pressão da caldeira no ciclo de Rankine ideal tende a aumentar 
a eficiência térmica. 
 
 
• Pergunta 4 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Usinas nucleares, termoelétricas, geotérmicas etc. geram eletricidade através do movimento de 
turbinas por vapor d’água. Uma modelagem simplificada desses ciclos pode ser feita a partir das 
equações do modelo Rankine Ideal, mas diversas outras melhorias podem ser incrementadas para 
que se obtenha o melhor rendimento. A figura ao lado mostra o esquema simplificado de um ciclo 
Rankine Ideal para orientar o aluno na análise das afirmações a seguir. 
 
I – Ciclos Ideais não preveem a reutilização da energia térmica rejeitada no condensador, mas esse 
reaproveitamento poderia ser uma maneira de se aumentar a eficiência do ciclo. 
II – A remoção de calor do ciclo no condensador é um problema relativamente sério nas indústrias de 
potência, pois são geralmente feitas com a passagem de água que depois não pode ser diretamente 
 
descartada em rios ou mares porque a energia térmica que ela carrega pode afetar o equilíbrio do 
bioma (biodiversidade e meio ambiente) da região. 
III – Como em todo ciclo de potência, a água usada internamente para a movimentação do ciclo não 
sofre contaminação, podendo assim ser reutilizada. 
IV – Ciclos de potência são excelentes sistemas geradores de energia mesmo havendo a liberação de 
energia térmica não aproveitada e seu rendimento pode chegar a 90% em ciclos ideais. 
 
É correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: d. 
I, II e III. 
 
 
• Pergunta 5 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Um ciclo de Rankine real representa uma máquina a vapor que possui menor rendimento em virtude 
de suas irreversibilidades. Considerando essa situação, assinale a alternativa que indica um 
procedimento que conduzirá a um aumento na eficiência térmica do ciclo Rankine. 
 
Resposta Selecionada: b. 
Reduzir a pressão de condensação. 
 
 
• Pergunta 6 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Avalie as afirmações a seguir: 
 
I. O vapor superaquecido dispensa o uso de condensador. 
II. O rendimento aumenta devido ao aumento da temperatura média na qual o calor é rejeitado. 
III. O rendimento térmico de um ciclo de Rankine é dado pela razão entre a potência produzida na 
turbina e a energia térmica consumida na caldeira. 
IV. O rendimento térmico de um ciclo de Rankine é dado pela razão entre a potência líquida 
produzida e a energia térmica consumida na caldeira. 
 
Quais afirmações estão corretas? 
 
Resposta Selecionada: e. 
Somente a IV. 
 
 
• Pergunta 7 
0,3 em 0,3 pontos 
 
A seguir são feitas algumas afirmações sobre o ciclo de Rankine. Com base no seu aprendizado até o 
momento, escolha a opção correta. 
Resposta 
Selecionada: 
a. 
O ciclo de Rankine, na sua forma mais simples, contém uma caldeira a pressão 
constante, uma turbina, um condensador e uma bomba. 
 
 
• Pergunta 8 
0,3 em 0,3 pontos 
 
Na análise do ciclo Rankine é útil considerar que o rendimento depende da temperatura média na 
qual o calor é fornecido e da temperatura média na qual o calor é rejeitado. Qualquer variação que 
aumente a temperatura média na qual o calor é fornecido, ou que diminua a temperatura média na 
qual o calor é rejeitado, aumentará o rendimento do ciclo Rankine. Assinale a alternativa incorreta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
a. 
Num ciclo de Rankine real, o trabalho requerido pela bomba é menor que o 
trabalho requerido num ciclo de Rankine ideal. 
 
 
• Pergunta 9 
0,3 em 0,3 pontos 
 
(Enade 2011) Uma central de potência a vapor opera segundo um ciclo Rankine e produz vapor 
saturado na caldeira. Deseja-se aumentar o rendimento térmico do ciclo sem que haja diminuição do 
título do fluido que deixa a turbina, pois isso poderia provocar a erosão das palhetas da turbina. 
 
 
Analisando o diagrama temperatura-entropia relativo ao Ciclo Rankine Ideal, acima representado, 
conclui-se que a ação a ser tomada é: 
 
Resposta 
Selecionada: 
e. 
superaquecer o vapor na caldeira, mantendo a pressão desta e a do 
condensador constantes. 
 
 
• Pergunta 10 
0,3 em 0,3 pontos 
 
(Enade 2011) As usinas termoelétricas geram eletricidade a partir de turbinas movidas a vapor. O 
ciclo de Rankine é um ciclo termodinâmico ideal, que pode ser utilizado para modelar, de forma 
simplificada, uma usina termoelétrica. A figura abaixo mostra de forma esquemática os elementos 
básicos de um ciclo de Rankine simples ideal. 
 
 
Considerando que algumas usinas termoelétricas que utilizam turbinas a vapor podem ser 
encontradas próximas a grandes reservatórios de água, como rios e lagos, analise as afirmativas. 
I. O ciclo de Rankine simples mostrado na figura não prevê a reutilização da energia que é rejeitada 
no condensador e, por isso, tem um rendimento comparável ao de um ciclo de Carnot que opera 
entre as mesmas temperaturas. 
II. Historicamente, a instalação de algumas usinas próximas a grandes rios se dá devido à 
necessidade de remover calor do ciclo, por intermédio da transferência de calor que ocorre no 
condensador, porém, com implicações ao meio ambiente. 
 
III. Em usinas que utilizam combustíveis fósseis, o vapor gerado na caldeira é contaminado pelos 
gases da combustão e não é reaproveitado no ciclo, sendo mais econômico rejeitá-lo, o que causa 
impacto ambiental. 
IV. Entre as termoelétricas, as usinas nucleares são as únicas que não causam impacto 
ambiental, exceto pela necessidade de se armazenar o lixo nuclear gerado. 
É correto apenas o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: b. 
II.