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Pergunta 1 Ciclos de refrigeração são, antes de mais nada, ciclos termodinâmicos de fluidos refrigerantes. Estes, por sua vez, fazem com que o calor seja transportado de uma região de temperatura menor para uma região de temperatura maior. Esse processo é espontâneo, mas o contrário – transferir calor de uma região mais fria para uma região mais quente – exigirá a realização de trabalho. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. ciclos de refrigeração são importantes, essenciais na indústria frigorífica, uma vez que o deslocamento do calor de regiões mais frias para regiões mais quentes é um processo espontâneo. 2. a compressão dos fluidos de trabalho é essencial, uma vez que promove uma série de processos com o fluido refrigerante, retornando sempre à condição inicial. Resposta correta 3. os muitos processos realizados em um sistema de refrigeração levam o fluido sempre para uma condição final (em cada ciclo) diferente da condição inicial, razão da grande eficiência dos ciclos frigoríficos. 4. os ciclos termodinâmicos, são importantes para a indústria frigorífica, uma vez que a compressão dos fluidos refrigerantes exige pequeno gasto energético, havendo a necessidade de não se retornar à condição inicial. 5. fluidos refrigerantes são necessários para a obtenção do frio, são utilizáveis em sistemas onde ocorre a compressão destes fluidos por conta de seu grande potencial inflamável e seu caráter tóxico. Pergunta 2 Durante os ciclos de refrigeração, o fluido refrigerante passa por diversos processos, sempre retornando à condição inicial. Entre os processos mencionados, existe o resfriamento do ar outro fluido refrigerante, passando pelo componente evaporador. Outros processos, tal como condensação, também são observados no sistema de refrigeração. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, pode-se afirmar que, durante um ciclo de refrigeração, o calor é rejeitado pelo refrigerante no: 1. condensador. Resposta correta 2. acumulador. 3. válvula termostática. 4. compressor. 5. evaporador. Pergunta 3 O objetivo principal de um sistema de refrigeração é a remoção de calor de um ambiente, que deverá manter-se refrigerado, enviando esse calor para uma fonte quente, que geralmente é o meio. Define-se, portanto, o desempenho de um sistema de refrigeração como a razão entre a quantidade de calor trocada do sistema para o meio pelo trabalho desenvolvido para realizar essa troca. Considere um ciclo de refrigeração que utiliza freon-12 como fluido de trabalho. Sabe-se que o calor transferido do freon-12 durante o processo de compressão é de 5 kJ/kg, enquanto o calor trocado no evaporador e o trabalho no compressor valem 110 kJ/kg e 70 kJ/kg, respectivamente. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre o ciclo de Carnot, é correto afirmar que o coeficiente de desempenho desse ciclo é igual a: 6. 1,571. Resposta correta 7. 0,071. 8. 1,692. 9. 1,467. 10. 0,636. Pergunta 4 Conhecendo os processos que ocorrem quando um fluido refrigerante está em ciclo termodinâmico (ciclo frigorífico), considere determinado sistema de refrigeração que opera em um ciclo onde o fluido refrigerante entra no compressor com entalpia de 100 kJ/kg e, sendo comprido, atinge entalpia de 120 kJ/kg. Esse fluido, após saturação, tem sua entalpia diminuída para 50 kJ/kg. Nesse processo, ele não troca calor com o compressor nem com a válvula de expansão. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos frigoríficos, é correto afirmar que o coeficiente de performance desse sistema é: 11. 1,5. 12. 4,0. 13. 3,5. 14. 2,5. Resposta correta 15. 4,5. Pergunta 5 O projeto de sistemas de refrigeração por compressão de vapor é composto por diversas escolhas baseadas em parâmetros técnicos. Por exemplo, escolher o fluido de trabalho adequado, baseando-se em critérios como a estabilidade química do fluido, seu custo, entre outros. Além disso, é necessário fazer escolhas eficientes, considerando o calor trocado no evaporador e o módulo do trabalho do compressor e observando o melhor coeficiente de desempenho. Determinado técnico possui duas possibilidades de equipamento para o seu projeto com os seguintes parâmetros: 1) calor trocado no evaporador de 250 kJ e trabalho desenvolvido de 125 kJ e 2) calor trocado no evaporador de 150 kJ e trabalho desenvolvido de 100 kJ. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que esse técnico deverá optar pelo primeiro sistema, pois: 16. no primeiro sistema, o coeficiente de desempenho do sistema de refrigeração é igual a 2, sendo menor que o coeficiente de desempenho do segundo sistema. 17. no primeiro sistema, o coeficiente de desempenho do sistema de refrigeração é igual a 2, sendo maior que o coeficiente de desempenho do segundo sistema. Resposta correta 18. no primeiro sistema o coeficiente de desempenho do sistema de refrigeração é igual a 3, sendo maior que o coeficiente de desempenho do segundo sistema. 19. no primeiro sistema, o coeficiente de desempenho do sistema de refrigeração é igual a 5, sendo maior que o coeficiente de desempenho do segundo sistema. 20. no primeiro sistema o coeficiente de desempenho do sistema de refrigeração é igual a 2,5, sendo maior que o coeficiente de desempenho do segundo sistema. Pergunta 6 Fluidos de trabalho ou fluidos refrigerantes são os fluidos utilizados pelo sistema de refrigeração para que este opere em ciclos, removendo calor do ambiente refrigerado e transferindo-o para o meio. A escolha do fluido de trabalho adequado deve ser realizada com bastante cuidado, observando critérios de projeto. Considerando essas informações e os conteúdos estudados acerca da escolha dos fluidos de trabalho para o sistema de refrigeração, é correto afirmar que: 21. fluidos de trabalho devem ser escolhidos exclusivamente por seu caráter não corrosivo, pois afetam as tubulações, logo, parâmetros como a toxidade e/ou a estabilidade química não são relevantes neste processo de escolha. 22. a classe dos fluidos de trabalho CFC’s tem sido gradativamente substituída pelos HFC’s, ou seja, fluidos que apresentam átomos de hidrogênio no lugar dos átomos de cloro, por possuir características corrosivas. 23. as classes de refrigerantes CFC’s (cloro-flúor-carbono) apresentam cloro em sua formação, como o refrigerante 12 (CCL2F2), conhecido como Freon. Essa classe de refrigerantes é largamente utilizada, mesmo no século XXI. 24. a água é bastante utilizada como fluido de trabalho, pois, além de ser abundante, ter baixo custo e não ser tóxica, ela também é quimicamente estável e apresenta baixa capacidade de corrosão. Resposta correta 25. a água é bastante utilizada como fluido de trabalho, pois apresenta entalpia baixa na região do ponto crítico, além de ser quimicamente estável e possuir baixo calor específico. Pergunta 7 Sabe-se que a forma de medir a eficiência de um sistema de refrigeração é através de seu coeficiente de eficácia. Este é definido como a razão entre a quantidade de calor retirado e o trabalho realizado. Sistemas operando em Ciclo de Carnot sempre apresentarão eficiência maior do que sistema que estejam operando em ciclos reais. Assim sendo, consideremos um ciclo de refrigeração que opere em Ciclo de Carnot. Imagine que esse ciclo opera entre as temperaturas quente e fria, respectivamente, de 27ºC e 0º C. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre o ciclo de Carnot e os ciclos de refrigeração, é correto afirmar que o valor da eficiência de Carnot do ciclo apresentado será equivalente a: 26. 7,5. 27. 16,25. 28. 12,15.29. 8,5. 30. 10,11. Resposta correta Pergunta 8 Refrigeradores são os maiores exemplos de sistemas frigoríficos utilizados no nosso cotidiano. Considere uma geladeira que mantenha a temperatura no seu interior em 5ºC quando a temperatura do ar externo está a 25°C, mediante a circulação de um refrigerante à baixa temperatura por passagens projetadas nas paredes do compartimento do congelador. Transfere-se, por hora, 6.000 KJ/h do ambiente refrigerado para o ambiente externo, sendo necessária uma potência de entrada de 2.800 KJ/h. Despreze eventuais perdas por atrito, e outros tipos de perdas. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração, pode-se afirmar que o coeficiente de desempenho desse refrigerador é: 31. 400. 32. 0,09. 33. 10,8. 34. 2,14. Resposta correta 35. 0,53. Pergunta 9 Um dos principais componentes de um sistema de refrigeração e de ar condicionado é a válvula de expansão termostática. Essa válvula fornece controle eficiente da injeção de refrigerante líquido nos evaporadores em aplicações de refrigeração no varejo de alimentos, ou outras funções, de acordo com a aplicação desejada. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre a válvula de expansão termostática, é correto afirmar que ela deve: 36. baixar a pressão do óleo lubrificante. 37. baixar a pressão de alta para baixa e controlar o fluxo de refrigerante. Resposta correta 38. elevar a temperatura do líquido refrigerante. 39. baixar a pressão de alta para baixa para, em seguida, elevar a pressão de baixa para alta. 40. elevar a pressão de baixa para alta e controlar o fluxo de refrigerante. Pergunta 10 Os refrigeradores são máquinas térmicas que bombeiam calor de uma região para outra com o objetivo de viabilizar processos, conservar produtos e propiciar conforto térmico. Geralmente, esse calor é transferido de uma fonte fria para uma fonte quente, havendo, assim, a necessidade de se realizar trabalho. Parte essencial do funcionamento dos sistemas de refrigeração são os fluidos de trabalho. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre fluidos de trabalho, é correto afirmar que: 41. atoxidade não é uma questão primária na escolha de um fluido refrigerante, deve-se, primeiro, verificar se ele apresenta condições de favorecimento à corrosão das tubulações, pois isso sim causa impactos ambientais grandes. 42. o fluido refrigerante gás butano possibilita maior rendimento que o gás Freon nos refrigeradores domésticos. O gás Freon, apesar de ser um CFC, ainda é frequentemente utilizado. 43. atoxidade, alto calor de vaporização e baixo calor específico no estado líquido são propriedades físicas e químicas desejáveis no fluido refrigerante, inclusive, alguns fluidos estão sendo substituídos por serem tóxicos. Resposta correta 44. sistemas compostos por fluidos da classe HFC devem ser substituídos por fluidos da classe CFC, o que ocorre porque os fluidos da classe HFC são destrutivos à camada de ozônio. 45. os fluidos de trabalho mais utilizados são os CFC’s (cloro-flúor-carbono). Esses estão, aos poucos, substituindo a utilização de outros fluidos por serem baratos e de fácil obtenção, além de serem não-tóxicos.