TERMODINÂMICA APLICADA exe 03

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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.
	03527 - SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
	 
		
	
		1.
		(CESGRANRIO - Petrobras - 2006 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a ''degradar-se''. O diagrama T-S abaixo ilustra um ciclo típico de refrigeração composto pelas etapas de evaporação, compressão, condensação e expansão, do fluido refrigerante R-134a. Com base nas informações apresentadas, qual é o COP máximo desse ciclo de refrigeração?
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - Engenheiro(a) de Processamento Júnior, maio de 2017.
	
	
	
	5,3
	
	
	6,6
	
	
	3,3
	
	
	1,0
	
	
	2,5
	Data Resp.: 15/10/2023 13:06:55
		Explicação:
Com as informações fornecidas e sabendo que a variação em Kelvin é igual a variação em Celsius:
	
	
	 
		
	
		2.
		(UnB/CESPE - Petrobras - 2008 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a ''degradar-se''. Considere que na figura a seguir, a operação no sentido inverso ao indicado representa um ciclo de refrigeração. O desempenho máximo alcançado por esse refrigerador, que mantém um sistema a 0 °C com um exterior a 180 °C, é de
Fonte: Atkins, P e de Paula, J. Físico-Química. São Paulo: LTC, 2002, vol. 1, p. 99 (adaptado).
	
	
	
	80%
	
	
	252%
	
	
	40%
	
	
	152%
	
	
	100%
	Data Resp.: 15/10/2023 13:12:14
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		3.
		(SEARH/RN - Engenheiro Químico - 2008 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a ''degradar-se''. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a equação fundamental da termodinâmica, para a função energia interna (U) em termos da entropia (S), volume (V), temperatura (T) e pressão (P):
 
	
	
	
	dU=TdS-PdV
	
	
	dU=TdS-VdP
	
	
	dU=SdT-PdV
	
	
	dU=SdT+VdP
	
	
	dU=SdT-VdP
	Data Resp.: 15/10/2023 13:12:48
		Explicação:
U=U(S,V)
Ao juntarmos em uma única equação a primeira e a segunda lei da termodinâmica, geramos a equação fundamental: dU=TdS-PdV.
	
	
	 
		
	
		4.
		(CESGRANRIO - Petrobras - 2010 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a '"degradar-se" . O ciclo de Carnot representado no diagrama P-V abaixo é constituído de duas transformações isotérmicas e de duas transformações adiabáticas, alternadamente.
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - Químico(a) de Petróleo Júnior, março de 2010.
Analisando esse ciclo na figura, conclui-se que
	
	
	
	o rendimento do ciclo é de 60%, se as temperaturas das fontes quente e fria são      327 °C e 27 °C, respectivamente.
	
	
	o processo AB é uma compressão isotérmica.
	
	
	a temperatura da fonte quente é a que indica T1.
	
	
	os calores trocados pelas fontes quente e fria são proporcionais às temperaturas das fontes quente e fria.
	
	
	a transferência de energia sob a forma de calor ocorre nos processos representados por BC e DA.
	Data Resp.: 15/10/2023 13:15:08
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		5.
		(CESPE/UnB - Petrobras - 2018 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a "degradar-se". Considerando que uma bomba de calor necessita de 7 kW da rede para funcionar e aquecer 10 L de água a uma taxa de 0,5 °C/s e assumindo que o calor específico da água é 4200 J/kg.K, o coeficiente de performance dessa bomba é:
	
	
	
	3,5.
	
	
	2,0.
	
	
	4,5.
	
	
	3,0.
	
	
	4,0.
	Data Resp.: 15/10/2023 13:19:56
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		6.
		(CESGRANRIO - Petrobras - 2018 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a '"degradar-se"'. Um engenheiro de processamento está analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer essa análise adotando a hipótese que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que no ciclo em análise a vazão mássica de circulação do refrigerante é de 0,02 kg/s, enquanto o coeficiente de eficácia do ciclo de refrigeração e o trabalho no compressor são iguais a 3,5 e 30 kJ/kg, respectivamente. Qual a capacidade, em kW, de refrigeração desse ciclo frigorífico?
	
	
	
	4,2
	
	
	0,6
	
	
	2,1
	
	
	2,4
	
	
	3,0
	Data Resp.: 15/10/2023 13:21:47
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		7.
		(CESPE/UnB - Petrobras - 2018 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a ''degradar-se''. Em um sistema termodinâmico formado pelo fluido de trabalho de um motor térmico que opera segundo o ciclo de Carnot sujeito a um processo adiabático reversível, a entropia desse sistema
	
	
	
	depende da quantidade de calor fornecida.
	
	
	permanece constante.
	
	
	depende da variação de temperatura.
	
	
	aumenta.
	
	
	diminui.
	Data Resp.: 15/10/2023 13:23:35
		Explicação:
Para o ciclo reversível ∆s=0. Logo, a entropia permanece constante.
	
	
	 
		
	
		8.
		(CESPE/UnB/SGA/SESP/IAPEN/AC - Engenharia Mecânica - 2008 - Adaptado). Do ponto de vista macroscópico, a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a '"degradar-se"'. Considere os diagramas P-v e T-s para motores de ciclo Otto. Acerca dos processos que ocorrem nesse tipo de motor, julgue as asserções a seguir.
Fonte: CESPE/UnB/SGA/SESP/IAPEN/AC - Engenharia Mecânica, fevereiro de 2008.
 
I- Os processos 0 -1 e 1 - 0 correspondem, respectivamente, aos tempos motor de admissão e exaustão que não são considerados na análise do ciclo ideal, que fica reduzido à região 1 - 2 - 3 - 4 do diagrama.
II- O processo 3 - 4, no qual é realizada uma transformação adiabática, corresponde ao tempo de explosão ou tempo útil, pois é o único em que há efetiva produção de trabalho pelo motor.
III-O processo 1 - 2 é aproximadamente adiabático e ocorre com o pistão se deslocando do ponto morto superior para o ponto morto inferior.
IV- A queima do combustível, representada por uma adição de calor a volume constante, ocorre no processo 2 - 3.
V- A variação de entropia do processo 4 - 1 é maior que zero.
 
Assinale a alternativa que apresenta somente asserções verdadeiras.
	
	
	
	II, IV e V.
	
	
	I, II e IV.
	
	
	II, III e IV.
	
	
	I, II, IV e V.
	
	
	I, IV e V.
	Data Resp.: 15/10/2023 13:24:28
		Explicação:
Interpretação dos diagramas P-v e T-s do ciclo Otto.