Módulo A - 168096 7 - Máquinas Térmicas - T 20232 A AOL3

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Módulo A - 168096 . 7 - Máquinas Térmicas - T.20232.A
Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário
Conteúdo do exercício
1. Pergunta 1
1/1
Observe a figura a seguir:
Um dos fatores importantes dos gráficos de pressão x volume, para processos termodinâmicos, diz respeito à avaliação do trabalho realizado. A figura apresentada mostra uma dessas relações, onde 1 ATM é igual a 105 N/m2. Em outros processos, identificam-se linhas diagonais, para processos isotérmicos ou isoentrópicos.
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O trabalho representado pela área hachurada totaliza 6 MJ.
Porque:
II. A diferença volumétrica é de 6 m3 que, multiplicada pela pressão atuante, ou seja 106 Pa, resulta no valor indicado de 6 x 106 J.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
2. 
Correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
5. 
As asserções I e II são proposições falsas.
2. Pergunta 2
1/1
A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece uma relação entre a energia recebida, o trabalho realizado e a variação da energia interna de uma determinada substância, todos esses valores medidos em Joules. Quando associamos essas parcelas em relação ao fluxo de massa (kg/s), teremos a potência desenvolvida (watts).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações termodinâmicas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Para uma energia recebida q, em Joules, podemos ter a realização de um trabalho w, também em Joules, e a variação de energia interna (u) ficará inalterada.
Porque:
II. Para que isso ocorra, a energia recebida deve ser muito maior que o trabalho executado.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
2. 
Correta: 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta correta
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
5. 
As asserções I e II são proposições falsas.
3. Pergunta 3
1/1
Com o aperfeiçoamento dos ciclos de refrigeração visando a conservação de alimentos, as relações termodinâmicas assumiram um caráter mais prático em nosso dia a dia, como visto a partir da segunda metade do século XIX. Para aplicações práticas, como na indústria, temos a relação entre calor trocado e variação de entropia (ou Q = T.dS) e a definição da entalpia em relação à energia interna (ou H = U + P.dV).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas, analise as afirmativas sobre os conceitos de entalpia e entropia a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Para gases, a entropia e a entalpia dependem da temperatura do fluido.
II. ( ) Para uma energia recebida de 2000J, mantendo-se a temperatura em 400K, a variação de entropia é de 5J/K.
III. ( ) Em um processo isoentálpico (entalpia constante), a energia interna aumenta com o aumento de volume e há a necessidade de aumentar a pressão também.
IV. ( ) Em um processo isoentálpico (entalpia constante), a energia interna diminui com o aumento de volume, mantendo-se a pressão constante.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
F, V, V, F.
2. 
Correta: 
V, V, F, V.
Resposta correta
3. 
V, V, F, F.
4. 
V, F, V, F.
5. 
F, F, V, F.
4. Pergunta 4
1/1
Como observado em máquinas térmicas, os compressores reduzem os volumes específicos dos volumes de trabalho, aumentando sua pressão interna e sua temperatura. Os compressores de palhetas múltiplas são um dos tipos de máquinas térmicas industriais e, nessas máquinas, observa-se um volume morto nulo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre compressores alternativos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O compressor de palhetas com geometria simétrica demanda uma energia maior do que aqueles com geometria assimétrica.
Porque:
II. A área desenvolvida em um diagrama de pressão x volume é menor em um compressor de palhetas com geometria simétrica do que naqueles com geometria assimétrica.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
2. 
As asserções I e II são proposições falsas.
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. 
Correta: 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta correta
5. Pergunta 5
1/1
Leia o trecho a seguir:
“Os trabalhos dos cientistas Charles, Gay-Lusacc e Boyle, no decorrer dos séculos XVIII e XIX, pesquisaram relações entre a pressão, o volume e a temperatura de gases. Para tal, o cientista francês Clapeyron derivou uma equação sintética muito aplicada em substâncias longe do ponto de ebulição, como é o caso da maioria dos gases. Nessa equação, surgiu a Constante Universal dos Gases Perfeitos, ou “R”.”
Fonte: SANTOS, J. Gases ideais. [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 30/07/2019. Adaptado.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor da constante supracitada R é de 8,31 J/mol.K. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre gases perfeitos, analise as afirmativas a seguir.
I. O valor da constante R pode ser convertido em outras unidades equivalentes, além das que são utilizadas no Sistema Internacional de Unidades.
II. Podemos usar a equação de Clapeyron para qualquer gás, já que as condições de pressão e temperatura da substância são fatores desimportantes.
III. A constante R não pode ser aplicada quando trabalhamos com vapor saturado, ou aquele que emana de uma chaleira, de coloração branca, que contém um pouco de água líquida e sob calor.
IV. A constante R pode ser aplicada em vapor superaquecido, sem restrições, porque este não possui umidade e, portanto, comporta-se como um gás ideal.
Está correto apenas o que se afirma em:
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1. 
I, II e IV.
2. 
Correta: 
I, III e IV.
Resposta correta
3. 
I e III.
4. 
I, II e III.
5. 
II e IV.
6. Pergunta 6
1/1
No estudo dos gases, chegou-se à conclusão que a massa e o volume de uma determinada substância relacionavam-se por meio da temperatura e da pressão. Por exemplo, quanto mais quente, maior o volume a ser ocupado. Quanto maior a pressão, mais massa caberia no mesmo volume. A equação de Clapeyron sintetizou isso na expressão P.V = n.R.T. Nela, identifica-se que P é a pressão, V descreve o volume, T indica a temperatura (em K), n indica o número de mols da substância e R é igual a 8,31 J/kg.K. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o gás ideal, analise as afirmativas a seguir.
I. Mantendo-se o produto P.V constante, quando a temperatura aumentar a quantidade de mols (n) presentes deverá diminuir.
II. Mantendo-se um número fixo de mols (n) sob uma pressão constante (P), quando a temperatura abaixar (T) o volume também deverá ser menor do que o inicial.
III. Para se trabalhar com a constante R, em kg, é necessário dividi-la pela massa atômica do gás.
IV. Para um valor de pressão (P) e volume (V) inalterados, se aumentarmos a quantidade de massa de um gás sua temperatura (T) deverá aumentar.
V. A massa de um gás, expresso em número de mols (n), é desprezível quando se trata de influenciar a pressão e o volume ocupados.
Está correto apenaso que se afirma em:
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1. 
Correta: 
I e II.
Resposta correta
2. 
IV e V.
3. 
II e IV.
4. 
III e V.
5. 
I e III.
7. Pergunta 7
1/1
Para se calibrar pneus automotivos, o gás nitrogênio (N2) foi usado em postos de gasolina durante alguns anos, por não danificar os pneus internamente. Suponha que se trabalhe com um volume desse gás de 0,1 m3 e com a pressão de 200 kPa. A temperatura medida foi de 410 K. Considere a massa molecular como 28 g/mol.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a equação de Clapeyron, analise as afirmativas a seguir com relação à massa do gás presente na amostra indicada e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A massa nas condições indicadas é de 0,16 kg.
II. ( ) Alterando-se a temperatura para 520 K, a massa envolvida será de 1,0 kg, mantidos o volume e pressão iniciais.
III. ( ) Aumentando-se a pressão para 430 kPa, e mantendo-se os outros valores iniciais, a massa será de 2,9 kg.
IV. ( ) É possível aplicar a equação de Clapeyron evidenciando a massa em função do produto (P.V), dividindo essa quantia pelo produto (R.T) e adotando-se as unidades coerentes.
V. ( ) Mantendo-se o volume inalterado, mas com pressão inicial de 300 kPa e temperatura de 300 K, a massa será de 1,9 kg.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F, V.
2. 
V, F, V, F, V.
3. 
F, V, F, V, F.
4. 
V, F, V, V, F.
5. 
Correta: 
V, F, F, V, F.
Resposta correta
8. Pergunta 8
0/1
Observe a figura a seguir:
Fonte: SILVEIRA, F. Densidade do ar e pressão Atmosférica em função da altitude. 2015. Disponível em: . Acesso em: 26/07/2019.
A figura apresentada mostra a variação da pressão conforme a altitude, dado importante para o estudo e desenvolvimento de compressores. É essencial conhecer a pressão de aspiração, o que influencia o trabalho a ser realizado e, por consequência, o rendimento térmico do compressor. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a variação da pressão atmosférica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Com o aumento da elevação ou altitude a pressão atmosférica decresce de forma linear, na razão de 1 ATM para cada 500m.
II. ( ) Com o aumento da altitude, um compressor instalado em um avião demandará energia variável ao longo da trajetória, de forma que se tenha a mesma pressão final do fluido comprimido.
III. ( ) Um compressor situado a 4000m de altitude terá uma pressão de sucção menor do que um outro compressor situado a 2000m. Neste caso, a razão entre as pressões de admissão será próxima de 1/2.
IV. ( ) Com a elevação da altitude os compressores terão pressões de admissão menores, o que demandará um maior trabalho de compressão, e a pressão final de compressão ou pressão de descarga se manterá constante.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, F, V.
2. 
F, F, V, F.
3. 
Incorreta: 
F, F, V, V.
4. 
F, V, F, V.
Resposta correta
5. 
V, V, V, F.
9. Pergunta 9
0/1
No dimensionamento de sistemas de compressão, é importante saber como a temperatura e o volume de um gás irão variar, fator que depende da quantidade de massa envolvida. Supondo que um gás tenha 18 g por mol e que 250 mols estejam presentes em uma amostra. O volume destinado para isso é de 2m3 e a temperatura medida é de 10º C.
Com os dados apresentados, é possível determinar a pressão que essa amostra exibirá. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a equação de Clapeyron, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. A pressão resultante da amostra será de 5,3 kPa (103N/m2).
Porque:
II. Este valor é resultado da operação matemática [(18 x 250 x 10-3) x (10 + 273) x 8,31] / 2.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. 
Incorreta: 
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.
Resposta correta
5. 
As asserções I e II são proposições falsas.
10. Pergunta 10
1/1
Para os gases, conseguimos sintetizar uma relação entre a energia trocada, a variação da energia interna e o trabalho realizado, este último combinando-se pressão e volume. Para tal, combinaram-se conceitos de entalpia e entropia, nas respectivas unidades de J/kg.K e J/kg. A equação a seguir demonstra isso: TdS = dU + P.dV.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas, analise as afirmativas a seguir.
I. Para gases, os três componentes da equação possuem relação com a temperatura.
II. Com a temperatura constante de 400 K e processo isoentrópico, a variação de energia interna é igual ao produto P.dV.
III. Numa compressão a energia interna do gás diminui, porque perde-se energia para o meio ambiente onde o recipiente do gás se encontra.
IV. Para uma variação positiva de energia interna de 90 J, variação de volume de 4 m3 e sob pressão constante de 10 Pa, o calor envolvido é de 130 J.
V. Para uma variação negativa da energia interna de 50 J, com uma energia recebida de 100 J e tendo-se uma expansão de 100 m3, a pressão envolvida é de 2000 Pa.
Está correto apenas o que se afirma em:
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e V.
2. 
Correta: 
I, II e IV.
Resposta correta
3. 
II e III.
4. 
I, III e IV.
5. 
IV e V.
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