TERMODINÂMICA APLICADA exe 01

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TERMODINÂMICA APLICADA
	
		Lupa
	 
	
	
	
	 
	
	ARA1245_202108520501_TEMAS
	
	
	
		Aluno: LEANDRO SILVA CRUZ
	Matr.: 202108520501
	Disc.: TERMODINÂMICA AP 
	2023.2 SEMI (G) / EX
		Prezado (a) Aluno(a),
Você fará agora seu EXERCÍCIO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha.
Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
	03525 - SISTEMAS TERMODINÂMICOS
	 
		
	
		1.
		(Fonte: UnB/CESPE - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em 21/12/2008, para o cargo de Engenheiro de Processamento Júnior)
Considere o diagrama de fases experimental do dióxido de carbono, representado na figura abaixo.
Assinale a opção que indica a pressão atmosférica mínima necessária para a ocorrência da fase líquida desse gás e a pressão de equilíbrio líquido-vapor em temperatura ambiente de 25 oC, respectivamente.
	
	
	
	67,00 atm e 72,90 atm
	
	
	72,90 atm e 1,00 atm
	
	
	1,00 atm e 5,11 atm
	
	
	5,11 atm e 67,00 atm
	
	
	1,00 atm e 72,90 atm
	Data Resp.: 15/10/2023 08:37:20
		Explicação:
Interpretação gráfica.
	
	
	 
		
	
		2.
		(Fonte: KROOS, K. A., POTTER, M. C. Termodinâmica para Engenheiros. Tradução da 1ª edição norte americana; revisão técnica Fernando Guimarães Aguiar. São Paulo: Cengage Learning, 2015, p. 29)
 
As propriedades extensivas são de suma importância para a análise de um sistema, principalmente de cunho termodinâmico.
Qual das seguintes grandezas físicas NÃO é uma propriedade extensiva?
	
	
	
	Temperatura
	
	
	Energia cinética
	
	
	Massa
	
	
	Volume
	
	
	Peso
	Data Resp.: 15/10/2023 12:08:14
		Explicação:
Dentre as grandezas físicas assinaladas são propriedades extensivas, dependentes da massa: massa, volume, peso e energia cinética.
	
	
	 
		
	
		3.
		Fonte: POTTER, M. C., SCOTT, E. P. Ciências Térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transmissão de calor. Tradução Alexandre Araújo, et al; revisão técnica Sérgio Nascimento Bordalo. São Paulo: Thomson Learning, 2007, p.38.)
 
Uma das ferramentas que ajuda a compreender sistemas termodinâmicos é o diagrama de fases. Existem diversos diagramas de fases, para os mais diversos estados físicos da matéria.
O ponto de encontro das linhas de líquido saturado e de vapor saturado é chamado de:
	
	
	
	Ponto de superaquecimento.
	
	
	Ponto de fluido supercrítico.
	
	
	Ponto crítico.
	
	
	Ponto triplo.
	
	
	Ponto de líquido comprimido.
	Data Resp.: 15/10/2023 12:09:26
		Explicação:
Interpretação dos diagramas p-v.
	
	
	 
		
	
		4.
		(Fonte: COELHO, J. C. M. Energia e Fluidos: termodinâmica. São Paulo: Blucher, 2016, V. 1, p.39 ¿ Ep 2.11)
Uma panela de pressão industrial com volume de 0,1 m3 contém água saturada a 120 kPa onde o volume específico do líquido saturado é  0,001060 m3/kg e do vapor saturado 0,89186 m3/kg. Se 40% da massa de água contida na panela de pressão está na fase líquida, qual é o volume ocupado pela fase vapor?
	
	
	
	80,5 L
	
	
	10,0 L
	
	
	25,3 L
	
	
	61,4 L
	
	
	99,9 L
	Data Resp.: 15/10/2023 12:12:08
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		5.
		A termodinâmica trata de algumas definições e conceitos que devem ser apresentados com clareza. Dentro desse contexto, podemos dizer que a interface entre o sistema e sua vizinhança é chamado de:
	
	
	
	Vizinhança
	
	
	Ambiente
	
	
	Superfície
	
	
	Sistema
	
	
	PoFronteira
	Data Resp.: 15/10/2023 12:12:46
		Explicação:
· Sistema - Porção de matéria definida e identificada que representa uma parte do todo (conhecido como universo). Ao iniciarmos um estudo termodinâmico, devemos definir o sistema, que geralmente é identificado por meio de uma superfície fechada pontilhada.
· Vizinhança, vizinhanças ou ambiente - Complemento do sistema, ou seja, aquilo que está além dele e que acaba por completar o universo.
· Fronteira - Interface entre o sistema e sua vizinhança.
 
	
	
	 
		
	
		6.
		(Fonte: POTTER, M. C., SCOTT, E. P. Ciências Térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transmissão de calor. Tradução Alexandre Araújo, et al; revisão técnica Sérgio Nascimento Bordalo. São Paulo: Thomson Learning, 2007, p.21.)
 
A análise de sistemas termodinâmicos envolve a análise de diversas propriedades, inclusive, de propriedades intensivas.
	
	
	
	Massa
	
	
	Energia cinética
	
	
	Volume
	
	
	Densidade
	
	
	Quantidade de movimento
	Data Resp.: 15/10/2023 12:13:37
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		7.
		
	
	
	
	um equilíbrio em que a pressão e a temperatura podem variar livremente.
	
	
	a pressão crítica da substância pura.
	
	
	um equilíbrio invariante, ou seja, com valores de pressão e de temperatura únicos.
	
	
	duas fases em equilíbrio da substância pura.
	
	
	a temperatura crítica da substância pura.
	Data Resp.: 15/10/2023 12:16:08
		Explicação:
Característica do ponto A (ponto triplo).
	
	
	 
		
	
		8.
		
	
	
	
	Ao longo da linha de pressão constante AB, a substância primeiramente passa da fase sólida para a fase líquida, a uma determinada temperatura, e depois da fase líquida para a de vapor, a uma temperatura mais alta.
	
	
	As regiões bifásicas presentes na superfície p-v-T se reduzem a linhas, quando projetadas sobre o plano apresentado.
	
	
	O ponto triplo é definido como o estado no qual as três fases podem coexistir em equilíbrio.
	
	
	A linha de sublimação termina no ponto crítico porque não existe uma distinção clara entre as fases líquida e vapor acima desse ponto.
	
	
	O ponto triplo é resultado da projeção da linha tripla presente na superfície p-v-T.
	Data Resp.: 15/10/2023 12:19:11
		Explicação:
A linha de sublimação termina no ponto triplo e não no ponto crítico. O ponto triplo é o ponto de equilíbrio das fases sólida, líquida e vapor. As linhas nesse diagrama representam as regiões bifásicas de transição entre fases.
	
	
	 
		
	
		9.
		(Fonte: COELHO, J. C. M. Energia e Fluidos: termodinâmica. São Paulo: Blucher, 2016, V. 1, p.39 ¿ Ep 2.5)
 
De acordo com a temperatura de um sistema, há a variação de seu volume específico.
Qual é o volume específico do refrigerante R-134a, a 20 oC quando seu título é 0,9 e os volumes específicos do líquido saturado e do vapor saturado são iguais, respectivamente, a 0,000817 m3/kg e 0,03606 m3/kg?
	
	
	
	0,03544 m3/kg
	
	
	0,03688 m3/kg
	
	
	0,03680 m3/kg
	
	
	0,03240 m3/kg
	
	
	0,03254 m3/kg
	Data Resp.: 15/10/2023 12:21:05
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		10.
		(Fonte: Fundação Cesgranrio - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em maio/2006, para o cargo de Engenheiro de Equipamentos Júnior - Mecânica)
Todo sistema físico possui um estado termodinâmico, esse estado pode explicar muitas das características físico-químicas das substâncias que compõem o sistema.
Com respeito ao estado termodinâmico de substâncias, é correto afirmar que:
	
	
	
	título é definido como a razão entre a massa da fase vapor e a massa total de uma substância.
	
	
	a energia trocada pelo sistema com sua vizinhança é uma propriedade de estado termodinâmico.
	
	
	no ponto crítico, o volume específico do líquido saturado é diferente do volume específico do vapor saturado.
	
	
	título é definido como a razão entre o volume ocupado pela massa da fase vapor e o volume total da substância.
	
	
	O volume específico do líquido saturado é maior que o volume específico do vapor saturado.
	Data Resp.: 15/10/2023 12:23:59
		Explicação:
As propriedades de estado caracterizam um estado de equilíbrio do sistema. A troca de energia entre o sistema e a vizinhança não caracteriza uma situação de equilíbrio, pois deve existir uma diferença de potencial (desequilíbrio) para que essa troca de energiaseja efetivada. O título é a fração em massa do vapor. O volume específico do vapor é sempre maior que o volume específico do líquido e no ponto crítico esses dois volumes são iguais.