Aol 03 Maquinas Termicas

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Pergunta 1 
1/1 
Observe a figura a seguir: 
O gráfico apresentado, em termos de volume (V) e pressão (P), mostra alguns processos 
termodinâmicos característicos em processos de compressão. Considerando essas 
informações e o conteúdo estudado sobre reversibilidade, analise as afirmativas a 
seguir. 
I. Operamos entre duas temperaturas: Th (alta) e Tc (baixa). 
II. Qh é o calor rejeitado para o exterior e Qc é a energia recebida. 
III. Há dois processos isoentrópicos, onde mantém-se a entropia constante. 
IV. O trabalho líquido realizado está ausente no gráfico apresentado. 
V. Há dois processos isoentrópicos: de C para B e de D para A. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. • 
I e V. 
2. 
II, III e IV. 
3. 
II e IV. 
4. 
IV e V. 
5. 
Correta: I e III. 
Resposta correta 
• Pergunta 2 
1/1 
Como observado em máquinas térmicas, os compressores reduzem os volumes 
específicos dos volumes de trabalho, aumentando sua pressão interna e sua temperatura. 
Os compressores de palhetas múltiplas são um dos tipos de máquinas térmicas 
industriais e, nessas máquinas, observa-se um volume morto nulo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre compressores 
alternativos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O compressor de palhetas com geometria simétrica demanda uma energia maior do 
que aqueles com geometria assimétrica. 
Porque: 
II. A área desenvolvida em um diagrama de pressão x volume é menor em um 
compressor de palhetas com geometria simétrica do que naqueles com geometria 
assimétrica. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. • 
As asserções I e II são proposições falsas. 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta 
da I. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. 
Correta: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição 
falsa. 
Resposta correta 
• Pergunta 3 
1/1 
Observe a tabela a seguir: 
No desenvolvimento de equações que envolvem o estado gasoso de várias substâncias é 
comum trabalhar a razão entre Cp e Cv, o que facilita a apresentação de relações entre 
pressão, volume e temperatura. Na tabela apresentada, há fluidos utilizados em 
processos térmicos de refrigeração (os elementos que se iniciam com R) como em 
geladeiras, ou processos industriais, como é o caso do vapor d’água. A unidade dos 
calores específicos é kJ/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre calores específicos, 
analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Para o vapor, o valor da constante k é igual a aproximadamente 1,6. 
II. ( ) Para o gás R-12, o valor de k é igual a 1,13. 
III. ( ) Comparando-se a constante k entre os gases R22 e R12, é possível afirmar que o 
primeiro (R22) possui k cerca de 50% maior que o segundo (R12). 
IV. ( ) Para o gás R-134 o cálculo da constante k fornece o valor de 0,85. 
V. ( ) O valor da constante k do gás R-22 é igual a 1,17. 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
1. • 
V, F, F, F, V. 
2. 
V, F, V, V, F. 
3. 
V, V, F, V, F. 
4. 
Correta: F, V, F, F, V. 
Resposta correta 
5. 
F, V, V, F, V. 
• Pergunta 4 
1/1 
Derivada do trabalho feito no estudo de gases perfeitos, a equação a seguir apresenta a 
potência necessária para se comprimir oxigênio (O2, com massa atômica de 32), com a 
finalidade de abastecer, por exemplo, uma unidade hospitalar: Potência envolvida = m´x 
[(k x R)/(k-1)] x T1 x ((P2/P1)(k-1)/k -1). 
Em uma situação em que m´ equivale a 2 kg/s, R a 8,31 J/mol.K, k a 1,393, T1 a 310 K, 
P1 a 1 ATM e P2 a 5 ATM, considerando essas informações e o conteúdo estudado 
sobre esse processo de compressão, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) 
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A potência envolvida calculada de acordo com os valores apresentados produz um 
resultado de 327,6 kW. 
II. ( ) A potência envolvida deverá ser igual a 250 kW, se a pressão for alterada para 2,8 
ATM. 
III. ( ) A potência envolvida será menor que 113 kW, se a pressão P1 for de 1,9 ATM. 
IV. ( ) A potência envolvida será 500 kW, se P2 for alterada para 4 ATM. 
V. ( ) A potência envolvida deverá se igualar a 100 kW, quando a pressão for de 8 
ATM. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. • 
F, F, V, V, F. 
2. 
Correta: V, F, V, F, F. 
Resposta correta 
3. 
F, V, F, V, V. 
4. 
V, V, F, V, V. 
5. 
V, V, V, F, V. 
• Pergunta 5 
1/1 
Observe a figura a seguir: 
Um dos fatores importantes dos gráficos de pressão x volume, para processos 
termodinâmicos, diz respeito à avaliação do trabalho realizado. A figura apresentada 
mostra uma dessas relações, onde 1 ATM é igual a 105 N/m2. Em outros processos, 
identificam-se linhas diagonais, para processos isotérmicos ou isoentrópicos. 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O trabalho representado pela área hachurada totaliza 6 MJ. 
Porque: 
II. A diferença volumétrica é de 6 m3 que, multiplicada pela pressão atuante, ou seja 
106 Pa, resulta no valor indicado de 6 x 106 J. 
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 falsas. 
3. 
Correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta correta 
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
• Pergunta 6 
1/1 
A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece uma relação entre a energia recebida, o 
trabalho realizado e a variação da energia interna de uma determinada substância, todos 
esses valores medidos em Joules. Quando associamos essas parcelas em relação ao 
fluxo de massa (kg/s), teremos a potência desenvolvida (watts). 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações 
termodinâmicas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. Para uma energia recebida q, em Joules, podemos ter a realização de um trabalho w, 
também em Joules, e a variação de energia interna (u) ficará inalterada. 
Porque: 
II. Para que isso ocorra, a energia recebida deve ser muito maior que o trabalho 
executado. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. • 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
Correta: A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição 
falsa. 
Resposta correta 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta 
da I. 
4. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa 
correta da I. 
• Pergunta 7 
1/1 
Observe a figura a seguir: 
Uma das formas de se totalizar o trabalho feito em compressão é a análise de gráficos de 
pressão x volume, o que também se aplica no estudo de motores de combustão interna. 
A figura apresentada mostra um processo termodinâmico, onde a pressão aumenta de 1 
ATM para 9 ATM, e a expansão volumétrica de 2 m3 até 7 m3. Nesse processo, como 
houve aumento de pressão e volume, aportou-se energia à substância, aumentando 
assim a sua energia interna. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas 
para um gás perfeito, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) 
e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A energia recebida é superior à variação da energia interna. 
II. ( ) Otrabalho líquido é equivalente ao valor de 105 J. 
III. ( ) A área é positiva, o que significa que o trabalho foi realizado pelo fluido, e não 
recebido do meio externo. 
IV. ( ) A energia recebida é igual a 900 J, valor muito próximo do trabalho realizado. 
V. ( ) O valor do trabalho executado é aproximadamente 2,5 MJ. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
1. • 
V, V, F, V, V. 
2. 
V, V, V, F, V. 
3. 
F, F, V, V, F. 
4. 
F, V, F, V, F. 
5. 
Correta: V, F, V, F, V. 
Resposta correta 
• Pergunta 8 
1/1 
Em todos os processos técnicos e econômicos trabalha-se com o conceito de 
rendimento, porque isso auxilia a dimensionar o esforço para um determinado conjunto 
de recursos. Normalmente em sistemas térmicos, rendimentos da ordem de grandeza de 
30% são usuais, ou seja, o trabalho feito dividido pela energia recebida para se fazer o 
trabalho em questão. Ambos são medidos em Joules. O mesmo ocorre nos 
compressores, havendo definições de rendimento para esse tipo de máquina térmica. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre rendimento térmico, 
analise as afirmativas a seguir. 
I. Para a definição do rendimento, é importante conhecermos o possível trabalho ideal a 
ser feito. 
II. Em compressores, é possível ter rendimentos próximos a 100%. 
III. Os processos isoentrópicos são relevantes para o cálculo do rendimento. 
IV. O rendimento térmico é definido como a razão entre o trabalho ideal e o trabalho 
real. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. • 
Correta: I, III e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e III. 
3. 
I, II e IV. 
4. 
I e II. 
5. 
III e IV. 
• Pergunta 9 
1/1 
Para compressores com lóbulos a potência envolvida na compressão é melhor utilizada, 
uma vez que não há volumes mortos. Essa potência é dimensionada pela seguinte 
equação, considerando que o fluxo de ar será igual à rotação do compressor x o volume 
processado: volume = 0,75.D2.L e pot. necessária = (fluxo de ar x diferença de pressão) 
/ rendimento. No compressor de lóbulos, o diâmetro (D) é igual a 0,28 m e o 
comprimento (L) deve ser de 0,8m. A compressão adotada é de 3 ATM (300 kPa), com 
rendimento de 0,85 para uma rotação de 1,2 rad/s. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre máquinas térmicas, 
analise as afirmativas a seguir. 
 
I. A potência necessária deve ser de 20 kW. 
II. A rotação indicada equivale, em um tacômetro, a 20 rpm. 
III. O volume de ar nessas condições é de aproximadamente 0,05 m3. 
IV. O fluxo de ar (m3/s) calculado é de 0,06 m3/s. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. • 
III e IV. 
2. 
II, III e IV. 
3. 
II e III. 
4. 
Correta: I, III e IV. 
Resposta correta 
5. 
I e II. 
• Pergunta 10 
0/1 
Observe a tabela a seguir: 
O conceito de calor específico de um material diz respeito à energia necessária (em 
Joules) para que aumentemos em um 1 ºC ou 1K a temperatura da massa de 1 kg desse 
material. A tabela apresentada expõe alguns valores de calores específicos, obtidos com 
a pressão constante (Cp) ou com o volume constante (Cv), onde a unidade é kJ/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre calores específicos, 
analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O calor específico é um conceito importante para avaliar a energia envolvida no 
processo térmico de alteração da temperatura da massa de determinado material. 
Porque: 
II. Dependendo do processo, mesmo com a pressão constante (isobárica) ou volume 
constante (isocórico) a quantidade de energia pode variar de acordo com a substância 
utilizada. 
 A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
2. 
Incorreta: 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. 
Resposta correta