Refrigeração e Ar Condicionado - Atividade A1

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ATIVIDADE A1
01- Leia o excerto a seguir.
“As interações moleculares são fundamentais à formação da vida. Os processos microscópicos da matéria tornam-se apreciáveis a nível macroscópico, sendo as suas implicações observadas no cotidiano. A Termodinâmica surge como o meio de identificar, mensurar e estudar de que maneira o grau de agitação molecular de um dado corpo (sistema) influencia na conservação de energia do universo analisado.”
SANTOS FILHO, J. dos. As Leis da Termodinâmica: contexto histórico, definições e aplicações. In: ANDRADE, M. C. N. de. Termodinâmica: prática e sem mistérios. São Paulo: Científica, 2021. p. 35. Disponível em: https://downloads.editoracientifica.org/articles/210303684.pdf. Acesso em: 24 abr. 2022.
Considerando as informações do texto, bem como as leis da termodinâmica, assinale a alternativa correta.
R: A segunda lei da termodinâmica estabelece a possibilidade fundamental de transferência de calor de um corpo menos aquecido a um mais aquecido, sujeito ao gasto de energia.
02- O ciclo de Carnot é importante para a teoria das máquinas térmicas, pois permite estimar o limite superior da eficiência de uma máquina térmica, porém, ao mesmo tempo, nunca é utilizada em máquinas térmicas reais, pois a eficiência do ciclo de Carnot é sensível a desvios da idealidade (perdas por atrito).
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir.
 
I. A eficiência pode ser de 100% somente se a temperatura absoluta da fonte de aquecimento for zero absoluto.
II. O segundo teorema de Carnot estabelece o limite superior da eficiência de qualquer máquina térmica.
III. A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as temperaturas de 300 K e 500 K é 0,40.
IV. A eficiência de uma máquina de Carnot que opera entre as temperaturas de 300 K e 500 K é 0,66.
 
É correto o que se afirma em:
R: II e III, apenas.
03- Considerando os fundamentos termodinâmicos, assinale a alternativa que apresenta definições corretas sobre a termodinâmica.
R: É impossível transferir calor de um sistema mais frio a um mais quente sem outras mudanças em ambos os sistemas ou corpos circundantes.
04- Uma máquina térmica opera nas temperaturas 340 K e 580 K. Para determinar a eficiência dela, de acordo com o ciclo de Carnot, só precisamos das temperaturas da fonte quente e fria. Com isso, assinale a alternativa que apresenta o valor, em porcentagem, da eficiência do ciclo de Carnot para essa máquina térmica.
R: 41%.
05- A Internet das Coisas (IoT, do inglês, Internet of Things) é a capacidade de diferentes dispositivos estabelecerem uma conexão por meio da internet, tornando-se "inteligentes" e, com isso, podendo interagir entre si, coletar e transmitir informações pela nuvem.
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Exemplos de dispositivos inteligentes úteis são sensores de alarme e câmeras de Circuito Fechado de Televisão (CFTV), que podem ser utilizados conectados à internet para transmitir informações em tempo real.
PORQUE:
II. Com um ar-condicionado “inteligente”, é possível selecionar a temperatura que o usuário preferir, programar horário de funcionamento e controlar, remotamente, o aparelho a qualquer momento.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
06- Leia o excerto a seguir.
“O ciclo de Carnot seria aquele que melhor atenderia esse aspecto, já que seu rendimento teria um valor bastante elevado em relação aos demais ciclos, no entanto, devido uma série de fatores, sua aplicação se tornou inviável. A eficiência do ciclo de Carnot é uma grandeza que define a quantidade de calor fornecida pela fonte quente convertida em trabalho pela máquina térmica.”
OLIVEIRA, A. B. F. Influência dos parâmetros na eficiência do ciclo de rankine regenerativo. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência e Tecnologia) - Universidade Federal Rural do Semiárido - Mossoró, 2018. p. 1. Disponível em: https://repositorio.ufersa.edu.br/bitstream/prefix/4403/2/AnaBFO_ART.pdf. Acesso em: 19.05.2022
Considerando as informações do texto e a eficiência de um ciclo de Carnot, assinale a alternativa correta.
R: Considerando um ciclo de Carnot nas temperaturas 330 K e 780 K, a eficiência será de 58%.
07- De acordo com o ciclo de Carnot, uma máquina térmica não depende de seu projeto e nem do seu tipo ou das propriedades de seu funcionamento, logo, depende apenas das temperaturas do aquecedor e do refrigerador. Determine a eficiência da máquina de Carnot que opera nas temperaturas de 30 ºC e 90 ºC.
R: 0,165.
08- Ciclos de refrigeração são sistemas térmicos que, continuamente, transferem energia térmica (calor) de um local de baixa temperatura para outro em alta temperatura. Um ciclo de estágio único, além de sua finalidade independente, é parte integrante de ciclos mais complexos de máquinas de compressão de vapor.
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Um ciclo de construção único, além de ser dependente, é parte indispensável para uma máquina de refrigeração a vapor.
PORQUE:
II. Em instalações espaciais, a baixa temperatura de condensação de vapores metálicos fornece características aceitáveis para o compressor.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
R: As asserções I e II são proposições falsas.
09- A segunda lei da termodinâmica permite selecionar processos realmente possíveis que não a contradizem. 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. A refrigeração artificial é uma área especial da tecnologia, em grande parte, baseada nos fundamentos da termodinâmica.
PORQUE:
II. Com ajuda de máquinas de refrigeração, é possível baixar a temperatura do ar de uma câmara isolada para um limite predeterminado e mantê-la.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
R: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
10- Aparelhos de ar-condicionado dão o conforto térmico tão necessário durante períodos mais quentes do clima. O resfriamento por meio dos condicionadores de ar é realizado absorvendo o calor da ebulição do líquido. Eles também ajudam a retirar as partículas transportadas pelo ar e a umidade do ambiente.
Com base no enunciado apresentado, avalie as afirmações a seguir.
 
I.  Em um ar-condicionado, o processo de resfriamento ocorre pela circulação contínua, ebulição e condensação do fluido refrigerante em um sistema fechado.
II.  O fluido refrigerante em um ar-condicionado ferve em alta pressão e temperatura, ainda, condensa em baixa pressão e temperatura, realizando, assim, o processo de resfriamento.
III.  No ar-condicionado, o processo de compressão é adiabático, logo, o trabalho real de compressão é inferior ao teórico, o que também ocasiona perdas de energia no sistema.
IV.  Nos compressores de um ar-condicionado, só existem perdas mecânicas, ocasionando, assim, um acréscimo na potência requerida pelo motor do compressor.
 
É correto o que se afirma em:
R: I e IV, apenas.
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