TERMODINAMICA final

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Pincel Atômico - 20/08/2024 13:31:01 1/5
WELLEN KELLE
MACHADO DA SILVA
Avaliação Online (SALA EAD) - Todos Capitulos/Referencias
Atividade finalizada em 19/08/2024 09:29:30 (2424649 / 1)
LEGENDA
Resposta correta na questão
# Resposta correta - Questão Anulada
X Resposta selecionada pelo Aluno
Disciplina:
TERMODINÂMICA APLICADA [1210573] - Avaliação com 10 questões, com o peso total de 50,00 pontos [capítulos - Todos]
Turma:
Disciplina Isolada: Termodinâmica Aplicada - 80 horas - Grupo: JULHO B - 2024 - DI-TA [136175]
Aluno(a):
91650374 - WELLEN KELLE MACHADO DA SILVA - Respondeu 9 questões corretas, obtendo um total de 45,00 pontos como nota
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39]
Questão
001
Diferentemente dos motores alternativos, as turbinas a gás são máquinas rotativas. De
modo geral, a expressão turbina a gás é empregada para descrever o conjunto de três
equipamentos: compressor, câmara de combustão e turbina propriamente dita. Esses
dispositivos formam um conjunto de processos cujo ciclo real pode ser simplificado
para um ciclo ideal chamado de Brayton, em homenagem ao inventor americano
George Brayton. No ciclo Brayton, que representa o ideal de turbinas a gás, é correto
afirmar que ocorrem os seguintes processos:
compressão e expansão isentrópicas, combustão isocórica e outra troca de calor,
também isocórica.
X
compressão e expansão isentrópicas, combustão isobárica e outra troca de calor,
também isobárica.
compressão e expansão isotérmicas, combustão isobárica e escape dos gases como
processo isocórico.
admissão isobárica, compressão isentrópica, combustão isocórica, expansão isobárica
e escape dos gases como processo isobárico.
compressão e expansão isentrópicas, combustão isobárica e outra troca de calor
isocórica.
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35]
Questão
002
Os ciclos Otto e Diesel são os mais utilizados em motores alternativos, sendo
aplicados em carros, caminhões, ônibus, navios, etc. Apesar da semelhança de
funcionamento, ambos têm algumas diferenças em termos de processos envolvidos no
ciclo, rendimento e construção. Assinale a opção correta no que se refere aos ciclos
Otto e Diesel.
X
O motor Otto possibilita menores pressões do que as utilizadas pelo motor Diesel ao
fim do processo de compressão.
Os motores Diesel apresentam taxas de compressão menores que as requeridas para
os motores que operam segundo o ciclo Otto, ainda que expostos a mesmas
condições de operação.
O calor é adicionado ao ciclo em processo a volume constante no ciclo Diesel ideal, ao
passo que tal processo ocorre a pressão constante no ciclo Otto ideal.
As velas de ignição para o ciclo Diesel devem produzir uma centelha de maior
dissipação de energia do que as velas usadas no ciclo Otto.
Tanto o ciclo Otto quanto o Diesel comprimem apenas ar atmosférico no tempo de
compressão.
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24]
Questão
003
(Adaptada de Petrobrás 2012) - O rendimento η do ciclo ideal de Rankine pode ser
escrito em função do calor fornecido ao ciclo q_H e o calor rejeitado q_L, como:
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X
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13]
Questão
004
 O princípio de funcionamento de equipamentos como ar condicionados, geladeiras e
refrigeradores são baseados no ciclo de refrigeração por compressão a vapor. Estes
ciclos operam sob dois reservatórios de temperatura, um denominado de fonte quente
ou reservatório quente e outro de fonte fria reservatório frio. Sobre o ciclo de
refrigeração por compressão a vapor, analise as afirmativas a seguir:1. O princípio de
funcionamento de equipamentos como ar condicionados, geladeiras e refrigeradores
são baseados no ciclo de refrigeração por compressão a vapor. Estes ciclos operam
sob dois reservatórios de temperatura, um denominado de fonte quente ou reservatório
quente e outro de fonte fria reservatório frio. Sobre o ciclo de refrigeração por
compressão a vapor, analise as afirmativas a seguir:
I. Normalmente, o ciclo de refrigeração por compressão a vapor utiliza como fluido de
trabalho a água, e através de sucessivas mudanças de fases, retira calor de uma fonte
fria (ambiente interno) e despeja calor na fonte quente (ambiente externo).
II. O ciclo de refrigeração por compressão a vapor é composto por quatro
equipamentos básicos, sendo eles: Compressor, que injeta trabalho no sistema,
condensador que despeja calor na fonte fria, a válvula de expansão, onde ocorre a
mudança do estado de líquido saturado para vapor úmido e evaporador, onde retira
calor da fonte quente.
III. No ciclo teórico de refrigeração, o compressor injeta trabalho ao sistema à entropia
constante, portanto, em um processo internamente reversível. Nesse mesmo ciclo, o
fluido de trabalho se expande á entalpia constante na válvula de expansão.
Apenas a afirmativa II é verdadeira.
Todas as afirmativas são falsas.
X Apenas a afirmativa III é verdadeira.
Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
Apenas a afirmativa I é verdadeira.
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16]
Questão
005
As aeronaves utilizam o princípio da conservação do momento linear para se deslocar.
Por meio da exaustão de gases oriundos da queima de combustível através do bocal,
a elevadas velocidades, a aeronave se desloca para o sentido contrário à exaustão
dos gases. O mesmo princípio é aplicado ao lançamento de foguetes, em missões
espaciais. No caso da aeronave, o ciclo de potência a gás é aplicado. Em uma análise
idealizada, podemos aplicar o ciclo Brayton, considerando que a queima de
combustível no combustor possa ser compreendida como um reservatório quente
injetando calor ao fluido de trabalho que neste caso, consideramos como ar padrão, ou
simplesmente gás ideal. Sobre o ciclo Brayton, assinale a alternativa correta.
X
A eficiência térmica de um ciclo Brayton pode ser expressa pela razão entre o trabalho
líquido desenvolvido pelo ciclo e o calor injetado no sistema pela fonte quente.
No ciclo Brayton, os processos de compressão e de expansão no compressor e na
turbina respectivamente são irreversíveis.
No ciclo Brayton, o fluido de trabalho não realiza mudança de fase em nenhum
momento, exceto ao realizar trabalho sobre a turbina a gás.
Pincel Atômico - 20/08/2024 13:31:01 3/5
No modelo teórico do ciclo Brayton, na realização de um ciclo completo, a entropia do
fluido de trabalho deverá aumentar, satisfazendo a segunda lei da termodinâmica, uma
vez que a entropia é uma variável de estado.
No ciclo Brayton o gás acessa o compressor onde se expande a entalpia constante,
porém como a entalpia é constante, a temperatura do ar não variou.
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29]
Questão
006
O ciclo Otto recebe esse nome em homenagem a um dos engenheiros responsáveis
por construir um motor seguindo esse ciclo, o alemão Nicolaus August Otto.
Atualmente, tal ciclo é amplamente utilizado em motores quatro-tempos de carros que
usam gasolina e álcool. Nesse contexto dos processos do ciclo Otto, o que provoca o
maior aumento da pressão é a:
compressão da mistura ar-combustível.
admissão dos gases.
exaustão dos gases.
abertura de válvula.
X explosão ou combustão.
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41]
Questão
007
A palavra eficiência é usada na termodinâmica para indicar o grau de sucesso de um
processo. Existem alguns fatores que contribuem para o aumento dessa eficiência.
Esse aumento é consequência das alterações das variáveis de processos
pertencentes aos equipamentos do ciclo de potência. Nesse contexto, como se pode
aumentar a eficiência térmica dos ciclos de potência?
Reduzindo a pressão do condensador, que contribui para o aumento do trabalho
líquido e, consequentemente, da eficiência do ciclo.
Reduzindo a temperatura do calor que é fornecido para o fluido de trabalho na
caldeira, ou seja, a temperatura do fluido deve ser a mais baixa possível, possibilitando
o aumento da eficiência do ciclo.
Aumentando a temperatura na qual o calor é rejeitado do fluido de trabalho no
condensador, que ocorre por consequência da diminuição da pressão de operação do
condensador.
Aumentando o conteúdo de umidade no vapor na saída da turbina, que ocorre por
consequência do subaquecimento do vapor e contribuipara o aumento da eficiência
térmica.
X
Reduzindo a pressão na caldeira, que favorece a diminuição da temperatura de
ebulição do fluido e, consequentemente, o aumento da eficiência do ciclo.
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19]
Questão
008
Em um ciclo de refrigeração a vapor, pode-se utilizar como fluido de trabalho diversos
fluidos refrigerantes, dentre eles o R134A, R22 (já em desuso), amônia, etc.
Considere um ciclo de refrigeração ideal, contendo como fluido de trabalho o FREON
22, possuindo temperatura de condensação em 35,0 °C e pressão de vaporização de
5,0 . A vazão mássica do fluido refrigerante ao longo da linha de refrigeração é de
20000 Determine a temperatura do fluido refrigerante logo ao sair do compressor.
Determine também o coeficiente de eficácia do ciclo.
 
Para resolver este exercício, tenha em mão o diagrama de Mollier para o fluido
FREON -22, disponibilizado nos anexos.
40 °C,COP≅8,33
X 52 °C,COP≅6,33
45 °C,COP≅4,33
62 °C,COP≅5,33
Pincel Atômico - 20/08/2024 13:31:01 4/5
25 °C,COP≅2,33
[367840_2737
43]
Questão
009
Os ciclos de potência são operados em sistemas fechados, formados por um conjunto
de equipamentos que fornecem calor, resfriamento e potência ao fluido. Entre os
equipamentos presentes no ciclo de Rankine, qual é o responsável pelo fornecimento
de calor ao fluido?
Condensador, equipamento responsável por retirar o calor dos fluidos por meio da
troca térmica entre um líquido resfriado e um vapor aquecido.
Reator, equipamento usado na indústria química quando se deseja transformar
reagentes em produtos por meio da transferência de massa e de calor.
A turbina, equipamento que transforma energia mecânica e térmica contida em um
fluido em trabalho de eixo.
Compressor, equipamento que utiliza fluidos no estado gasoso e incrementa a pressão
desse fluido.
X
Caldeira, equipamento metálico muito usado nas indústrias químicas para produção de
vapor.
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22]
Questão
010
(Adaptada de FHEMIG 2009) - Numa planta hospitalar, conforme diagrama abaixo,
uma caldeira gera vapor d’água superaquecido para manter a lavanderia, a cozinha de
um restaurante e outras dependências do hospital. A água entra e sai da caldeira com
as seguintes propriedades termodinâmicas:
 
Considerando regime permanente e fluxo de vapor é de 1000 Kg/h.
Responda corretamente as questões abaixo:
I. Qual o calor necessário a ser fornecido pela caldeira?
II. Em 15 minutos quantos Kg de massa de líquido saturado são convertidos em vapor
saturado seco?
III. Qual a quantidade de calor necessário para se converter a massa correspondente
aos 15 minutos de fluxo, de líquido saturado em vapor saturado seco?
Assinale a alternativa correta.
 
Q_((Calor fornecido pela caldeira))=120.250Kcal.
m_((Vapor saturado seco em 15min) )=380Kg.
Q_((Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco))=188.800Kcal.
X
Q_((Calor fornecido pela caldeira))=573.000Kcal/h.
m_((Vapor saturado seco em 15min) )=250Kg.
Q_((Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco))=120.250Kcal.
Pincel Atômico - 20/08/2024 13:31:01 5/5
Q_((Calor fornecido pela caldeira))=850.380Kcal.
m_((Vapor saturado seco em 15min) )=15000Kg.
Q_((Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco))=11.288.000 Kcal
Q_((Calor fornecido pela caldeira))=320.250Kcal.
m_((Vapor saturado seco em 15min) )=450Kg.
Q_((Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco))=288.800Kcal.
Q_((Calor fornecido pela caldeira))=653.250Kcal/h.
m_((Vapor saturado seco em 15min)) =15000Kg.
Q_((Líquido saturado ⇒ Vapor saturado seco))=7.215.00Kcal.