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Termodinâmica Aplicada

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A lei de Dalton é de grande importância em processos físicos envolvendo misturas gasosas, em particular no que se refere ao ar úmido. A respeito dessa lei, assinale a opção correta.
R: A lei de Dalton estabelece que a pressão da mistura ar seco e vapor de água é igual a duas vezes a soma das pressões parciais que cada gás possuiria se ocupasse separadamente o mesmo volume V a uma mesma temperatura.
Segundo a norma reguladora ABNT 16401, parte 2, que trata de conforto térmico, o intervalo de temperatura operativa adequado deve ser de 22,5 ºC a 26,0 ºC. Nessa especificação, a temperatura operativa.
R: Faz alusão à situação em que, em um ambiente hipotético, a perda de calor total através da pele de um indivíduo é igual à perda que se verifica caso esse mesmo indivíduo esteja em um ambiente não uniforme real.
Uma mistura de 1,5 mol de gás carbônico, 8 g de metano (16 g/mol) e 44,8 L de monóxido de carbono está contida em um balão de 30 L nas CNTP. É correto dizer que Dado: volume molar nas CNTP = 22,4 L/mol. 
R: A pressão parcial do monóxido de carbono é o quádruplo da do metano. 
A pressão de vapor de uma substância pura aumenta com a temperatura, segundo uma relação:
R: Exponencial
Um balão de vidro de 60,0 L contém uma mistura gasosa exercendo a pressão de 0,82 atm a 300 K. O número total de mols dos gases contidos no recipiente é igual a: 
Dado: R = 0,082 atm.L.mol-1 .K -1 
R: 2,0 
Em relação aos sistemas de termoacumulação, assinale a opção correta.
R: A concentração de anticongelante (glicol) utilizada em um sistema de termoacumulação deve ser a menor possível, pois sua adição acarreta maiores perdas de carga e menor transferência de calor.
Considere as seguintes propriedades de uma mistura bifásica liquido-vapor de uma substância pura simples: I- temperatura, II- volume específico, III- pressão e IV- título.
Nessa lista, as duas propriedades que são dependentes entre si para essa mistura são:
R: I e III.
O termo Mol, usado no estudo dos gases, é utilizado, de uma forma bastante geral, para indicar uma quantidade definida de partículas. Essa quantidade de partículas é conhecida como:
R: Número de Avogadro.
A aplicação da Lei do Gás Ideal permite deduzir expressões para o cálculo de grandezas referentes a misturas gasosas, a exemplo da constituída por 24 g de hidrogênio, H2(g), e 64 g de metano, CH4(g), que exerce pressão de 4 atm em um recipiente de 100 L. Essas informações possibilitam a cálculo de determinadas grandezas utilizadas no estudo dos sistemas gasosos ideais e permitem corretamente afirmar: 
R: A densidade do metano, a 27 °C e à pressão de 1 atm, é, aproximadamente, 0,650 g.L-1
O modelo da teoria cinética para um gás ideal se baseia no seguinte:
R: O gás é constituído por um número de moléculas em movimento desordenado descrito pelas leis de Newton.
Assinale a alternativa correta com base em seu conhecimento do Ciclo de Ar-Padrão Brayton
R: No o ciclo de ar-padrão, o ar que entrou no início irá retornar para a vizinhança com a temperatura maior do que a da vizinhança.
Observe que a figura abaixo representa um ciclo de Rankine e cada equipamento que compõe o ciclo recebeu uma numeração. Assinale a alternativa que relacione corretamente a numeração com o nome do equipamento em questão.
R: 1: Caldeira / 2: Turbina / 3: Condensador / 4: Bomba.
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: condução.
R: A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as menos energéticas de uma substância devido às interações entre partículas.
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: radiação.
R: A reflexão ocorre quando a radiação incide um determinado material e esse material provoca o redirecionamento do raio para fora da superfície.
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: convecção.
R: Podemos exemplificar a convecção ao pensarmos no processo de ebulição da água numa panela. A transferência de calor por convecção, neste caso, está presente na movimentação do fluido induzida por bolhas de vapor geradas no fundo de uma panela contendo água fervendo.
Determine a densidade, a gravidade específica e a massa de ar numa sala cujas dimensões são: (1 x 3 x 6) m, a 100 kPa e a 25 °C.
Para o gás do ar, considere R = 0,297 kPa.m³/(kg.K).
R: Densidade = 1,17 kg/m³ Gravidade Específica = 0,00117 e massa = 21,06 kg.
Se imaginarmos um ciclo de Rankine em que o fluido de trabalho passe por todos os componentes de um ciclo simples, e sem irreversibilidade, isso implicaria diretamente no fluido de trabalho que iria escoar através destes componentes a uma pressão constante. Além disso, com a ausência da irreversibilidade e trocas de calor com a vizinhança, os processos que acontecem na turbina e na bomba se tornariam processos isentrópicos. Formando um Ciclo de Rankine Ideal. Os processos do ciclo ideal estão ilustrados na figura a seguir, analisando a imagem, assinale a alternativa correta.
R: Processo 3-4: Compressão isentrópica na bomba até o estado 4 na região de líquido comprimido.
O Ciclo Rankine é um ciclo termodinâmico que pode ser reversível, funciona convertendo calor em trabalho. É um modelamento muito utilizado na vida real em grandes indústrias fornecedoras de energia. A respeito dos processos envolvidos, assinale a alternativa que contenha a afirmação correta.
R: O vapor na caldeira quando com temperatura e pressão elevada, se expande por meio da turbina produzindo trabalho.
Em um ciclo de Ar-Padrão Brayton, ao ignoramos a irreversibilidade associada à circulação do ar, ignorarmos as perdas de carga por atrito e considerando que o ar escoa à pressão constante por meio dos trocadores de calor, além de considerarmos que não existe perda de calor por meio da transferência de calor, tornando os processos da turbina e do compressor isentrópicos, teremos então um ciclo Ideal. Com base nas figuras a seguir e seu conhecimento do assunto, assinale a única alternativa verdadeira.
R: No diagrama T-s a área 2-3-a-b-2 nos fornece o calor adicionado por unidade de massa
O ar que entra no difusor mostrado na Figura abaixo, com velocidade de 200 m/s, determine a velocidade do som.
Propriedades: A constante de gás do ar é R = 0,287 kJ/kg e sua razão de calor específico (k) a 30° é de 1,4.
349 m/s²
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: condução.
R: A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as menos energéticas de uma substância devido às interações entre partículas.
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: condução.
R: A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais energéticas para as menos energéticas de uma substância devido às interações entre partículas.
O que significa umidade relativa do ar?
R: É a razão entre a pressão de vapor do ar e a pressão de vapor de saturação.
Sejam dadas as equações termoquímicas, todas a 25 ºC e 1 atm:
I- H2(g)+ ½ O2(g) →H2O(l) ∆H = -68,3 Kcal/mol
II- 2Fe(s)+ 3/2 O2(g)→Fe2O3(s) ∆H = -196,5 Kcal/mol
III- 2Al(s)+ 3/2 O2(g)→Al2O3(s) ∆H = -399,1 Kcal/mol
IV- C(grafite)+ O2(g)→ CO2(g) ∆H = -94,0 Kcal/mol
V- CH4(g) + O2(g) → CO2(g)+ H2O(l) ∆H = -17,9 Kcal/mol
Exclusivamente sob o ponto de vista energético, das reações acima, a que você escolheria como fonte de energia é:
R: III.
Que tipo de aparelho pode ser utilizado para se medir a umidade relativa? 
R: Higrômetro e Psicrômetro
Nas reações químicas, a quantidade de calor liberada ou absorvida pela transformação é denominada calor de reação. Se uma reação é:
R: Todas as alternativas estão corretas.
Desde a pré-história, quando aprendeu a manipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aquecer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos transportes etc.
Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorçãode energia, sob a forma de calor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e assinale a alternativa correta:
R: O gráfico representa uma reação exotérmica.
Considere as seguintes equações termoquímicas:
I. 3 O2(g) → 2 O3(g) ∆H1 = +284,6 kJ
II. 1 C(grafita) + 1 O2(g)→1 CO2(g) ∆H2 = -393,3 kJ
III. 1 C2H4(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 2H2O(l) ∆H3 = -1410,8 kJ
IV. 1 C3H6(g) + 1 H2(g) → 1 C3HO8(g) ∆H4 = -123,8 kJ
V. 1 I(g) → 1/2 I2(g) ∆H5 = -104,6 kJ
Qual é a variação de entalpia que pode ser designada calor de formação ou calor de combustão?
R: ∆H2
Assinale a alternativa que contém apenas processos com ΔH negativo.
R: Combustão e sublimação de gás para sólido.
O que acontece com a pressão de saturação quando a temperatura aumenta?
R: A pressão de vapor de saturação também aumenta.
Considere as transformações a que é submetida uma amostra de água, sem que ocorra variação da pressão externa:
R: A quantidade de energia liberada em 1 é igual à quantidade absorvida em 2.
Diariamente podemos observar que reações químicas e fenômenos físicos implicam em variações de energia. Analise cada um dos seguintes processos, sob pressão atmosférica.
I. A combustão completa do metano (CH4) produzindo CO2 e H2O.
II. O derretimento de um iceberg.
III. O impacto de um tijolo no solo ao cair de uma altura h.
Em relação aos processos analisados, pode-se afirmar que:
R: I e III são exotérmicos e II é endotérmico.
Um avião voa à velocidade de cruzeiro de 250 m/s a uma altitude de 5000 m na qual a pressão atmosférica é de 54,05 kPa, e a temperatura do ar ambiente é 255,7 K. O ar ambiente primeiro é desacelerado em um difusor antes de entrar no compressor, de acordo a Figura abaixo. Considerando que o difusor e o compressor sejam isentrópicos, determina a pressão de estagnação na entrada do compressor.
Propriedades: O calor específico a pressão constante, cp, e a razão de calor específico k do ar à temperatura ambiente são:
Cp = 1,005 kJ/kg. K e k = 1,4
R: 80,77 kPa
Dizemos que o estado de estagnação é um estado isentrópico quando o processo de estagnação é:
R: Adiabático e reversível
A entalpia de estagnação na ausência de qualquer interação de calor, de trabalho e de energia potencial, durante um escoamento permanente, irá permanecer:
R: Constante
Consideraremos agora um sistema constituído por duas fases de uma substância pura em equilíbrio (água no estado sólido e água no estado líquido, por exemplo). Uma vez que o sistema está em equilíbrio, obrigatoriamente:
R: Ambas as substâncias devem estar na mesma temperatura e pressão.
A velocidade do som, também conhecida como velocidade sônica, é um importante parâmetro do estudo do escoamento compressível. Marque a alternativa que apresenta uma explicação correta do que é velocidade do som.
R: É a velocidade com a qual uma onda de pressão infinitesimalmente pequena percorre através de um meio e que pode ser calculada devido à pequena perturbação que é criada na pressão local.

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