Avaliação On-Line 2 (AOL 2) Questionário - FUND TERMO

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Avaliação On-Line 2 (AOL 2) – Questionário 
Fundamentos da Termodinâmica 
 
1. Pergunta 1 
0,1/0,1 
Muitos sistemas de engenharia são projetados para transportar fluidos de um lugar a outro a uma 
vazão, velocidade e diferença de altura especificadas, e o sistema pode produzir trabalho mecânico 
em uma turbina ou pode consumir trabalho mecânico em uma bomba ou ventilador durante o 
processo. Esses sistemas não envolvem conversão da energia nuclear, química ou térmica em 
energia mecânica. 
Considerando essas informações e os conceitos estudados sobre conversão energética em um sistema 
termodinâmico, pode-se afirmar que: 
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1. 
as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo propriedades intensivas do 
sistema como um todo. 
2. 
os sistemas que operam a temperatura constante podem ser analisados mais convenientemente 
desconsiderando os efeitos de atrito. 
3. 
a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada frequentemente de 
energia nuclear. 
4. 
Correta: 
a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em trabalho mecânico 
por um dispositivo ideal. 
Resposta correta 
5. 
as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, sendo esta uma 
forma de energia térmica. 
2. Pergunta 2 
0,1/0,1 
 O trabalho, assim como o calor, é uma interação de energia entre um sistema e sua vizinhança. 
Assim, se a energia que cruza a fronteira de um sistema fechado não é calor, ela deve ser trabalho. O 
calor é fácil de reconhecer: sua força motriz é uma diferença de temperatura entre o sistema e sua 
vizinhança. Sendo assim, podemos simplesmente dizer que o trabalho é uma interação de energia 
que não é causada por uma diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança. 
Considerando essas informações e as principais características das formas de transferência de 
energia por calor ou trabalho em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir: 
 I. Para um sistema em estado permanente, o valor de nenhuma propriedade varia com o tempo. 
II. Se a temperatura de um sistema aumenta, ele deve ter sido submetido à transferência de calor. 
III. A energia total de um sistema fechado pode variar como resultado da transferência de energia e 
do fluxo de massa na fronteira. 
IV. Se uma mola for comprimida adiabaticamente, então necessariamente sua energia interna irá 
aumentar. 
 Está correto apenas o que se afirma em: 
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1. 
I e II. 
2. 
III e IV. 
3. 
II e IV. 
4. 
Correta: 
I e IV. 
Resposta correta 
5. 
II e III. 
3. Pergunta 3 
0,1/0,1 
 A conservação da energia está implícita no enunciado da primeira lei. Embora a essência da 
primeira lei seja a existência da propriedade energia total, a primeira lei quase sempre é vista como 
uma declaração do princípio de conservação da energia. 
 Considerando essas informações e em relação aos conceitos enunciados na primeira lei da 
termodinâmica, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O balanço de energia pode ser descrito pela soma das variações de todas as formas macroscópicas 
de energia. 
Porque: 
II. A variação da quantidade de energia contida no sistema em certo intervalo de tempo será igual à 
soma da quantidade de calor transferido para dentro do sistema com a quantidade de trabalho 
realizado pelo sistema. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
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1. 
Correta: 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
2. 
As asserções I e II são falsas. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
4. Pergunta 4 
0,1/0,1 
Do ponto de vista microscópico o modelo de gás ideal é constituído de várias idealizações: o gás é 
composto de moléculas que se encontram em movimento randômico e obedecem às leis da mecânica 
e não existem forças apreciáveis agindo nas moléculas, exceto durante colisões. 
Considerando essas informações e com base nos conceitos apresentados de equação de estado para 
um gás ideal, pode-se afirmar que: 
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1. 
em geral, nos estados de um gás em que a pressão é pequena com relação à pressão crítica, o fator de 
compressibilidade tende a zero. 
2. 
a entalpia corresponde à diferença entre a energia interna e o produto da pressão pelo volume de uma 
substância. 
3. 
o fator de compressibilidade tende a ser unitário à medida que a pressão tende ao ponto crítico para 
uma temperatura fixa. 
4. 
a altas pressões, o comportamento dos gases reais aproxima-se do comportamento do gás ideal. 
5. 
Correta: 
a pressão e o volume específico estão relacionados com a temperatura e uma constante de 
proporcionalidade universal dos gases. 
Resposta correta 
5. Pergunta 5 
0,1/0,1 
 Nas análises de volumes de controle, o balanço de energia da primeira lei é incrementado ao se 
considerar também o princípio de conservação de massa. Assim, o balanço da taxa de massa em 
volumes de controle é a formulação do princípio de conservação de massa normalmente empregada 
em engenharia e estabelece as relações entre o fluxo de massa na entrada e na saída do sistema. 
 Considerando essas informações e tudo o que se estudou sobre o princípio da conservação de massa 
em um volume de controle, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F 
para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A vazão mássica corresponde à taxa temporal de fluxo de massa através das fronteiras de um 
volume de controle. 
II. ( ) A vazão volumétrica é obtida pelo produto entre a área da seção transversal do cilindro no 
escoamento unidimensional e o volume do fluido. 
III. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a quantidade de matéria no interior do 
volume de controle varia continuamente. 
IV. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a situação da massa em seu interior e em 
sua fronteira tende a se alterar com o tempo. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, F, V. 
2. 
F, V, V, F. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
F, F, V, V. 
5. 
Correta: 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
6. Pergunta 6 
0,1/0,1 
A energia pode ser interagir com um sistema sob três formas: calor, trabalho e fluxo de massa. As 
interações de energia são identificadas quando atravessam a fronteira de um sistema e representam a 
energia ganha ou perdida por um sistema durante um processo. As duas únicas formas de interações 
de energia associadas a uma massa fixa ou aos sistemas fechados são a transferência de calor e a 
realização de trabalho. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de interações de energia, 
analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 
1) Variação da energia interna. 
2) Transferência de calor. 
3) Realização de trabalho. 
4) Fluxo de massa. 
( ) Nos sistemas estacionários esta interação é igual à variação da energia total do sistema, 
constituída pelas energias potencial e cinética. 
 
( ) Uma interação de energia que não é causada por uma diferença de temperatura entre um sistema e 
sua vizinhança. 
 
( ) É um mecanismo adicional de transferência de energia associado ao escoamento de um fluido 
através do sistema. 
 
( ) Esta interação modifica a energia das moléculas e aumenta ou diminui a energia interna do 
sistema. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
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1. 
2, 4, 3, 1. 
2. 
1, 4, 3, 2. 
3. 
4, 2, 1, 3. 
4. 
Correta: 
1, 3, 4, 2. 
Resposta correta 
5. 
4, 2, 3, 1. 
7. Pergunta 7 
0,1/0,1 
Leia o texto abaixo: 
“Em experimentos clássicos conduzidos no início do século XIX,Joule estudou processos através 
dos quais um sistema fechado passa de um estado de equilíbrio a outro. Em particular, ele 
considerou processos que envolvem interações de trabalho, mas não interações de calor, entre o 
sistema e sua vizinhança. Dessa forma, o valor do trabalho líquido realizado por ou sobre um sistema 
fechado que passa por um processo adiabático entre dois estados dados depende somente dos estados 
inicial e final, e não dos detalhes do processo adiabático.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de 
termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 47. 
 Considerando essas informações e os critérios desenvolvidos a partir dos aspectos de variação de 
energia entre dois estados, analise as afirmativas a seguir: 
I. Se 5 kJ de calor forem transferidos para uma batata assando em um forno fechado, haverá aumento 
de energia da batata maior que 5 kJ. 
II. Se 15 kJ de calor são transferidos para a água em aquecimento e 3 kJ forem perdidos para o 
ambiente, o aumento de energia da água será maior que 15 kJ. 
III. Em uma sala isolada aquecida por um aquecedor elétrico, a energia do sistema tende a aumentar 
como resultado do trabalho elétrico realizado. 
IV. Se 12 kJ de calor é transferido para um sistema durante um processo adiabático e 6 kJ de 
trabalho é realizado sobre ele, sua energia total aumenta. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e IV. 
2. 
II e III. 
3. 
II e IV 
4. 
I e II. 
5. 
Correta: 
III e IV 
Resposta correta 
8. Pergunta 8 
0,1/0,1 
A primeira lei da termodinâmica, também conhecida como princípio de conservação da energia, 
oferece uma base sólida para o estudo das relações entre as diversas formas de energia e interações 
de energia. Com base em observações experimentais, a primeira lei da termodinâmica enuncia que 
energia não pode ser criada nem destruída durante um processo; ela pode apenas mudar de forma. 
Assim, cada parcela de energia deve ser contabilizada durante um processo. 
 Considerando essas informações e as relações entre as escalas termométricas nos sistemas de 
unidades usuais, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) 
falsa(s). 
 I. ( ) Para um processo de compressão de um gás, o princípio de conservação da energia exige que 
o aumento da energia do sistema seja maior que o trabalho de fronteira realizado sobre o sistema. 
 
II. ( ) Para todos os processos adiabáticos entre dois estados especificados de um sistema fechado, o 
trabalho líquido realizado é o mesmo independentemente da natureza do sistema fechado. 
 
III. ( ) O valor do trabalho líquido em um processo adiabático deve depender apenas dos estados 
inicial e final do sistema e, portanto, deve corresponder à variação da energia total do sistema. 
 
IV. ( ) A definição da primeira lei da termodinâmica se baseia em grande parte nos experimentos de 
Joule, podendo ser obtida através de diversos outros princípios físicos auxiliares. 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
V, F, V, F. 
3. 
V, F, F, V. 
4. 
Correta: 
F, V, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, F, V. 
9. Pergunta 9 
0,1/0,1 
 Eficiência é um dos termos mais utilizados na termodinâmica, e indica o grau de sucesso com o qual 
um processo de transferência ou conversão de energia é realizado. Em geral, a eficiência de sistemas 
de aquecimento de prédios residenciais e comerciais é expressa com base na eficiência da utilização 
anual de combustível, que leva em conta a eficiência da combustão, bem como perdas de calor para 
áreas não aquecidas, perdas de partida e parada dos sistemas. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica e energética, analise 
as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A eficiência mecânica de um dispositivo ou processo é definida como a razão entre a energia 
mecânica de saída e a energia mecânica de entrada. 
 
II. ( ) A eficiência da bomba é definida como a razão entre o aumento de energia mecânica do fluido 
e a saída de energia pelo trabalho de bombeamento. 
 
III. ( ) Uma eficiência de conversão menor que 100% indica que parte da energia mecânica foi 
convertida em energia térmica. 
 
IV. ( ) O limite inferior de 20% corresponde à conversão de toda a energia elétrica ou mecânica 
fornecida em energia térmica. 
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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1. 
Correta: 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, V, F, V. 
3. 
F, V, V, F. 
4. 
V, V, F, F. 
5. 
F, F, V, V. 
10. Pergunta 10 
0,1/0,1 
Não há exigência de que um sistema que passa por um processo esteja em equilíbrio durante o 
processo. Alguns ou todos os estados intermediários podem ser estados de não equilíbrio. Em muitos 
de tais processos, estamos limitados ao conhecimento do estado antes de o processo ocorrer e do 
estado após o fim do processo. Contudo, os processos quase estáticos contribuem para a dedução das 
relações existentes entre as propriedades de sistemas simplificados. 
 Com base nessas informações e considerando o que se sabe sobre os modelos de processos 
termodinâmicos, pode-se afirmar que: 
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1. 
em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no diagrama pressão-temperatura mostra 
que o trabalho é propriedade do sistema. 
2. 
Correta: 
um processo politrópico é uma descrição analítica de um processo de quase equilíbrio relacionando 
pressão e volume. 
Resposta correta 
3. 
em um estado de não equilíbrio as propriedades intensivas permanecem constantes com a posição 
para um dado tempo. 
4. 
para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é necessário que a pressão varie 
rapidamente ao longo do volume. 
5. 
os trabalhos de expansão ou compressão reais de um gás na fronteira de um cilindro podem ser 
obtidos precisamente para todo o volume.