PROVA N2 - MÁQUINAS TÉRMICAS

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PROVA N2 - MÁQUINAS TÉRMICAS 
 
1 - Os processos isentrópicos são existentes em sistemas que utilizam o Ciclo de 
Brayton, sendo processos baseados na Segunda Lei da Termodinâmica, em que a 
entropia do sistema fica constante, e a entropia está relacionada com o grau de 
desordem das partículas. 
 
Considerando a análise de um processo isentrópico com pressão de saída igual 30 
N/m² e a pressão de entrada igual a 60 N/m², analise as afirmativas a seguir sobre a 
razão de pressão: 
I.A razão de pressão nesse caso é superior a 90%. 
II.A razão de pressão nesse caso é inferior a 10%. 
III.A razão de pressão nesse caso é de 50%. 
IV.A razão de pressão nesse caso é diferente de 30%. 
Está correto o que se afirma em: 
 
 III e IV, apenas. 
 
2 - O ciclo Otto de dois tempos pode ser encontrado em alguns equipamentos, como o 
jet ski, uma máquina que opera por meio de duas fases: ignição e escape. 
 
Considerando o apontado, analise as alternativas a seguir e assinale a correta, acerca 
do ciclo Otto de dois tempos. 
 
As válvulas desse motor se abrem e fecham durante os processos. 
 
3 - Leia o excerto de Oliveira e Santos (2018, p. 2) a seguir. 
 
“O ciclo de Rankine em seu funcionamento mais simples possui o arranjo [...]. A 
caldeira é um equipamento que recebe calor de uma fonte externa e por meio do 
processo de convecção aquece o fluido de trabalho, preferencialmente com a menor 
oscilação de pressão possível, até o mesmo atingir o estado de vapor saturado.” 
 
OLIVEIRA, A. B. F.; SANTOS, F. L. dos. Influência dos parâmetros na eficiência do ciclo de Rankine 
Regenerativo. 2018. 13 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Ciência e Tecnologia) — Universidade 
Federal Rural do Semiárido - UFERSA, Mossoró, 2018. Disponível 
em: https://repositorio.ufersa.edu.br/bitstream/prefix/4403/2/AnaBFO_ART.pdf . Acesso em: 27 jan. 2023. 
 
Considerando as informações do texto, bem como o fato de que o Ciclo de Rankine é 
um ciclo de potência, é correto afirmar que a alteração entre estados ocorre devido: 
 
à variação de limites de temperatura. 
 
4 - O ciclo Otto refere-se a um ciclo termodinâmico, que funciona por um pistão de 
ignição com faísca. Esse ciclo pode ser utilizado por motores de quatro e de dois 
tempos, presentes nos automóveis. 
 
https://repositorio.ufersa.edu.br/bitstream/prefix/4403/2/AnaBFO_ART.pdf
Considerando que a admissão de calor para o ciclo Otto é de 1.300 kJ/kg, tendo uma 
taxa de compressão (r) igual a 8, a pressão e temperatura do ar no início do tempo de 
compressão são 70 kPa e k 1,8. Assim, a taxa de compressão seria: 
 
0,81. 
 
5 - Leia o excerto a seguir: 
 
As máquinas térmicas trabalham com energia mecânica, criando trabalho por meio da 
troca de calor. Considerada um dispositivo cíclico, o ciclo realiza a conversão de 
grande quantidade (a maior possível) de calor em trabalho. 
 
GOMES, E. C. Construção de máquinas térmicas como recurso para melhor entendimento dos conceitos de 
termodinâmica. Monografia (Especialização em Ensino de Ciência) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 
Medianeira, 2014. Disponível 
em: https://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/21735/2/MD_ENSCIE_IV_2014_27.pdf. Acesso em: 06 fev. 2023. 
 
Considerando as informações do texto, é correto afirmar que os ciclos das máquinas 
térmicas são classificados em: 
 
fechado e aberto. 
 
6 - O Ciclo de Rankine é um tipo de ciclo termodinâmico largamente utilizado em 
motores a vapor e em turbinas a vapor. Esse ciclo funciona por meio do trabalho 
mecânico retirado de um fluido em movimento dentro do sistema. Considerando o 
Ciclo de Rankine, assinale a alternativa que apresenta definição correta sobre o 
assunto. 
 
A primeira etapa do Ciclo de Rankine é realizada de maneira adiabática reversível. 
 
7 - O Ciclo de Carnot opera por meio de processos que são denominados como 
reversíveis, sendo eles: dois processos isotérmicos e dois processos adiabáticos, que 
são processos de expansão e de compressão. É importante saber que os processos 
reversíveis podem ser desfeitos, permitindo-se que o sistema retorne à condição inicial 
sempre que possível. 
 
Considerando o que está apontado acima, o Ciclo de Carnot é baseado nas Leis da 
Termodinâmica; com base nisso, a primeira e a segunda lei da termodinâmica 
defendem que: 
 
os processos de troca de calor possuem direção específica na transformação de 
energia. 
 
8 - É possível determinar a eficiência térmica de um Ciclo de Rankine com base nas 
temperaturas existentes no fluido de trabalho utilizado pelo sistema. Levando-se em 
https://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/21735/2/MD_ENSCIE_IV_2014_27.pdf
consideração que a caldeira que faz parte do sistema não atua com sua capacidade 
máxima, e a operação da água como fluido tem temperaturas entre 30ºC e 350ºC. 
 
Considerando que a energia que sai na posição 1 (h1) seja igual a 180,53; a energia 
que entra na posição 2 (h2) seja igual a 193,43; a energia que entra na posição 3 (h3) 
seja igual a 2001,67 e a energia que sai na posição 4 (h4) seja igual a 1679,98, 
analise as afirmativas a seguir. 
I.A eficiência térmica do ciclo é superior a 50%. 
II.A eficiência térmica do ciclo é inferior a 13%. 
III.A eficiência térmica do ciclo é de 17%. 
IV.A eficiência térmica do ciclo é diferente de 31%. 
Está correto o que se afirma em: 
 
III e IV, apenas. 
 
9 - Considerando o uso de ar como fluido para o funcionamento das máquinas 
térmicas e que a energia necessária é originada do processo de pressurização e da 
troca de energia do fluido, assinale a alternativa correta, acerca do ciclo de ar. 
 
 Há rejeição de calor, devido à transferência no processo. 
 
10 - Os processos irreversíveis são aqueles de sistemas térmicos, que possuem troca 
de calor com diferença finita de temperatura e reações químicas espontâneas. 
Considerando a existência de processos irreversíveis em máquinas térmicas, assinale 
a alternativa que apresenta uma das principais irreversibilidades que caracteriza esses 
tipos de processos. 
 
Reação química espontânea.