Material 52

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Material 52: Engenharia Mecânica - Termodinâmica Aplicada 
Questão 1: 
O que é um ciclo termodinâmico? 
a) Uma sequência de processos termodinâmicos que ocorrem em um sistema aberto. 
b) Uma sequência de processos termodinâmicos que, ao final, retornam o sistema ao seu 
estado inicial. 
c) Um processo termodinâmico que ocorre a temperatura constante. 
d) Um processo termodinâmico que ocorre a pressão constante. 
e) Uma única transformação termodinâmica 
Resposta: b) 
Questão 2: Qual é a diferença entre um ciclo de potência (trabalho) e um ciclo de 
refrigeração? 
Resposta: 
• Ciclo de potência (ou ciclo motor): Converte calor em trabalho. O fluido de trabalho 
recebe calor de uma fonte quente, realiza trabalho e rejeita calor para uma fonte fria. 
Exemplos: ciclo de Rankine (usinas termoelétricas), ciclo de Otto (motores a 
gasolina), ciclo de Diesel (motores a diesel). 
• Ciclo de refrigeração: Transfere calor de uma fonte fria para uma fonte quente, 
utilizando trabalho. O fluido de trabalho absorve calor do ambiente a ser resfriado 
(fonte fria) e rejeita calor para o ambiente externo (fonte quente). Exemplos: ciclo de 
compressão de vapor (refrigeradores, ar condicionado). 
Questão 3: 
O que é o ciclo de Carnot? 
a) Um ciclo termodinâmico real. 
b) Um ciclo termodinâmico teórico, composto por quatro processos reversíveis (duas 
isotérmicas e duas adiabáticas), que representa o ciclo de maior rendimento possível 
operando entre duas temperaturas dadas. 
c) Um ciclo termodinâmico irreversível. 
d) Um ciclo de refrigeração. 
e) Ciclo de combustão interna 
Resposta: b) 
Questão 4: 
O que é rendimento (eficiência) térmico de um ciclo de potência? 
a) A razão entre o trabalho total realizado pelo ciclo e o calor total fornecido ao ciclo. 
b) A razão entre o calor rejeitado pelo ciclo e o calor fornecido ao ciclo. 
c) A razão entre o trabalho total realizado pelo ciclo e o calor rejeitado pelo ciclo. 
d) A temperatura máxima do ciclo. 
e) A pressão máxima do ciclo 
Resposta: a) 
Questão 5: 
O que é o ciclo de Rankine? 
a) Um ciclo teórico para motores de combustão interna. 
b) Um ciclo termodinâmico que descreve o funcionamento idealizado de uma usina 
termoelétrica a vapor. Envolve processos de aquecimento isobárico (caldeira), expansão 
adiabática (turbina), condensação isobárica (condensador) e bombeamento adiabático 
(bomba). 
c) Um ciclo de refrigeração. 
d) Um ciclo para motores a gasolina 
e) Um ciclo para motores a diesel. 
Resposta: b) 
Questão 6: Qual é a função da turbina a vapor em um ciclo de Rankine? 
a) Comprimir o fluido de trabalho. b) Aquecer o fluido de trabalho. c) Expandir o vapor de 
alta pressão e temperatura, convertendo a energia térmica do vapor em energia mecânica 
(trabalho de eixo), que é usada para girar um gerador elétrico. d) Condensar o vapor. e) 
Bombear o fluido 
Resposta: c) 
Questão 7: 
O que é o ciclo de Otto? 
a) Um ciclo termodinâmico que descreve o funcionamento idealizado de um motor de 
combustão interna a gasolina (ciclo de quatro tempos: admissão, compressão, 
combustão/expansão, exaustão). 
b) Um ciclo termodinâmico que descreve o funcionamento de uma usina termoelétrica. 
c) Um ciclo de refrigeração. 
d) Um ciclo de ar 
e) Um ciclo diesel 
Resposta: a) 
Questão 8: Descreva, em até 5 linhas, o ciclo Diesel. 
Resposta: O ciclo Diesel é um ciclo termodinâmico que idealiza o funcionamento de motores 
de combustão interna a diesel. É composto por quatro tempos: admissão (ar), compressão (o 
ar é comprimido adiabaticamente, elevando sua temperatura), combustão (o combustível é 
injetado e queima devido à alta temperatura do ar, expandindo os gases isobaricamente, e 
depois, adiabaticamente) e exaustão (os gases de combustão são expelidos). Difere do ciclo 
Otto principalmente porque a ignição ocorre pela alta temperatura da compressão, e não por 
uma faísca. 
Questão 9: O que é COP (Coeficiente de Performance ou Coeficiente de Desempenho) de um 
ciclo de refrigeração? 
Resposta: O COP (Coeficiente de Performance) é uma medida da eficiência de um ciclo de 
refrigeração ou bomba de calor. É a razão entre o efeito de refrigeração desejado (calor 
removido da fonte fria) e o trabalho fornecido ao ciclo: 
COP = (Calor removido da fonte fria) / (Trabalho fornecido) 
Quanto maior o COP, mais eficiente é o sistema de refrigeração (mais calor é removido por 
unidade de trabalho fornecido). 
Questão 10: Cite três exemplos de aplicações de ciclos termodinâmicos na indústria. 
Resposta: 
1. Geração de energia elétrica: Usinas termoelétricas (ciclo de Rankine), usinas 
nucleares (ciclo de Rankine modificado), turbinas a gás (ciclo de Brayton). 
2. Refrigeração e ar condicionado: Refrigeradores domésticos, sistemas de ar 
condicionado, câmaras frigoríficas (ciclo de compressão de vapor). 
3. Motores de combustão interna: Motores a gasolina (ciclo de Otto), motores a diesel 
(ciclo Diesel), motores de avião (ciclo de Brayton).