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Iniciado em sexta, 19 set 2025, 07:46
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Concluída em sexta, 19 set 2025, 08:18
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empregado
31 minutos 54 segundos
Painel / Minhas Disciplinas / BACHARELADO EM QUÍMICA -disc. 26- TERMODINÂMICA
/ PROVA SUBSTITUTIVA - REALIZAÇÃO DIA 19/09/2025 - VALOR 6,0 PONTOS
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Questão 1
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
O ciclo Rankine é o ciclo ideal de potência que envolve mudança de fase e é constituído por quatro processos que ocorrem em
regime permanente, conforme mostrado na figura abaixo.
Fonte: Borgnakke e Sonntag (2018).
 
Seja uma central de potência que opera um ciclo Rankine simples ideal, conforme mostrado na figura abaixo. O ciclo tem como
fluido de trabalho vapor d’água e produz uma potência líquida de 51000 kW. O vapor alimenta a turbina, adiabática e reversível,
a uma pressão de 10000 kPa e temperatura de 550ºC. O vapor sai da turbina como uma mistura líquido-vapor saturado a 50 kPa
de pressão e é resfriado no condensador até se tornar líquido saturado.  Posteriormente o líquido saturado é bombeado para a
caldeira onde é aquecido e vaporizado e retornando ao ciclo. Assinale a alternativa que corresponde à eficiência térmica do
ciclo.
 
a. 62,25%.
b. 49,77%.
c. 56,33%.
d. 36,25%.
e. 28,62%.
Sua resposta está correta.
Questão 2
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Questão 3
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Para o funcionamento do compressor de uma indústria é consumido 80 kW de potência. Durante a compressão do ar, a partir
de uma pressão inicial P até uma pressão final P , o ar permanece a uma temperatura constante de 30ºC. A temperatura
permanecesse constante no compressor devido à perda de calor do compressor para as vizinhanças, conforme mostrado na
figura abaixo. Considerando o processo reversível, assinale a alternativa que corresponde a taxa de variação da entropia do ar:
a. ΔS = - 2,221 kW/K
b. ΔS = - 0,264 kW/K
c. ΔS = - 3,514 kW/K
d. ΔS = + 3,514 kW/K
e. ΔS = + 1,212 kW/K
1 2
Sua resposta está correta.
Numa turbina a gás os gases quentes provenientes de um processo de combustão são utilizados para conversão de trabalho
mecânico. Seja uma turbina alimentada com dióxido de carbono com P= 1800 kPa     e T= 470ºC e que a pressão do gás na
saída da turbina é P = 200 kPa. Considerando gás ideal e que a turbina opera de forma adiabática e reversível, assinale a
alternativa que corresponde o trabalho que a turbina produziu e a temperatura de saída do dióxido de carbono. Dados do CO :
c = 1,140 kJ/kg.K e c = 0,950 kJ/kg.K
a. w = 95,6,7 kJ/kg e T=420 K
b. w = 259,7 kJ/kg e T=515 K
c. w = 259,7 kJ/kg e T=420 K
d. w = 95,6 kJ/kg e T=515 K
e. w = 120,6 kJ/kg e T=515 K
2
p v
Sua resposta está incorreta.
Questão 4
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Questão 5
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Em países de clima frio é comum o uso de bombas de calor para aquecimento de ambientes internos. No dimensionamento de
uma bomba de calor para uma residência, deseja-se que seja mantido uma temperatura interior de 25ºC. Para dados de cálculo
foi considerado que a residência perde calor para o ambiente externo a uma taxa de 78000 kJ/h, enquanto que lâmpadas,
aparelhos e outros dispositivos geram em torno de 3800 kJ/h de energia no interior da casa. Assumindo um coeficiente de
performance de 2,65 para bomba de calor, assinale a alternativa que indica a potência, em kW, que deverá ser fornecida à
bomba de calor.
 
a. 7,78 kW
b. 8,18 kW
c. 28,0 MW
d. 2,0 MW
e. 10 kW
Sua resposta está incorreta.
Uma empresa de conforto térmico ambiental deve fazer um projeto para aquecer um determinado ambiente com aquecedor
elétrico. O cliente deseja que o aquecedor tenha potência suficiente para elevar a temperatura da sala de 5ºC para 25ºC em 10
minutos. No projeto é considerado que o ambiente tem dimensões de 4m x 5m x 6m, é termicamente isolado e que P = 100
kPa. Os calores específicos serão considerados constantes, adotando os seguintes valores: c = 0,925 kJ/kg.K     ; c = 0,718
kJ/kg.K  . Qual a potência do aquecedor?
a. P = 4,25 kW
b. P = 2,27 kW
c. P = 16,0 kW
d. P = 10,2 kW
e. P = 8,90 kW
atm
p v
Sua resposta está correta.
Questão 6
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Numa fábrica de fertilizantes, ocorre um processo onde se deseja aquecer vapor saturado de amônia de 10ºC até 50ºC,
fornecendo calor num tanque a volume constante. Após atingir a temperatura desejada, qual a pressão interna no tanque.
a. 890 kPa.
b. 945 kPa.
c. 980 kPa.
d. 1120 kPa.
e. 720 kPa.
Sua resposta está correta.
Questão 7
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Trocadores de calor são dispositivos nos quais duas correntes de fluidos trocam calor sem se misturarem. No trocador de calor
casco e tubo, um dos fluidos percorre o trocador no lado casco e o outro no lado tubo, trocando calor entre si.  A figura abaixo
mostra um esquema de um trocador casco e tubo.
Fonte: Borgnakke e Sonntag (2018).
 
Fonte: Borgnakke, C. e Sonntag R. E. Fundamentos de Termodinâmica. São Paulo: Blucher, 2018.
 
Num trocador de calor de uma indústria, água de resfriamento entra nos tubos a 25ºC com uma vazão de 20 kg/s e saindo a
80ºC. No lado do casco é alimentado vapor saturado a 210ºC, o qual é parcialmente é condensado, ao longo do trocador.
Considerando que o trocador opera em regime permanente. Qual a taxa de transferência de calor no trocador? Dados: c (agua)
= 4,18 (kJ/kg.K). 
a. 537,8 kJ/s.
b. 4598,0 kJ/s.
c. 3074,8 kJ/s.
d. 295,6 kJ/s.
e. 2025,3 kJ/s.
p 
Sua resposta está correta.
Questão 8
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Eficiência térmica e o coeficiente de performance são medidas de desempenho de dispositivos de engenharia. Como são
definidos com base apenas na primeira lei podem ser denominados como eficiências de primeira lei. Porém, sua medida pode
ser não realista, pois não leva em consideração o melhor desempenho possível do dispositivo. Por essa razão foi definida a
eficiência de segunda lei.
Analise as afirmações abaixo sobre eficiência de segunda lei:
 
                           I.          A eficiência de segunda lei é uma medida do desempenho de um dispositivo com relação ao seu
desempenho sob condições reversíveis.
                         II.          A eficiência de segunda lei pode ter valores maiores que 100% (maiores que 1,0) para refrigeradores e
bombas de calor.
                       III.          A eficiência de segunda lei, para as máquinas térmicas, pode ser expressa como a relação entre trabalho
útil e o trabalho reversível.
                      IV.          A eficiência de segunda lei pode ser expressa como função da exergia, com seu valor variando de zero
(destruição completa de exergia) até 1(um), no melhor caso, (nenhuma destruição de exergia).
 
Assinale a alternativa correta:
a. Apenas I e II estão corretas.
b. Todas as alternativas estão corretas.
c. Apenas III e IV estão corretas.
d. Apenas I, III e IV estão corretas.
e. Apenas II está correta.
Sua resposta está correta.
Questão 9
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Muitas indústrias precisam transportar altíssimas quantidades de produtos a granel. E uma forma eficiente de realizar essa
movimentação é por meio de um transporte pneumático. Esse sistema movimenta o produto no interior de uma tubulação
estanque através de uma corrente de ar e/ou exaustão de ar. Por isso, o ar comprimido é uma força essencial nesse transporte.
Sendo que o compressor de ar é o primeiro na composição do transporte pneumático.
 
Disponível em: https://pressurecompressores.com/blog/como-o-ar-pode-ser-usado-na-industria/. Acesso em: 07 set.
2022.
 
Para fins de transporte pneumático, uma indústriade grãos opera um compressor adiabático com eficiência isentrópica de 88%.
A alimentação do compressor é realizada com 3,1 m /s de ar a 100 kPa e 27ºC, enquanto que na saída a temperatura do ar é
337ºC. Considerando que a análise deve ser exata e, portanto, os calores específicos variáveis.  Assinale a alternativa que
corresponde a potência necessária que deve ser fornecida ao compressor e a pressão do ar na saída do compressor. Dados: R
= 0,287 kPa.m /kg.K.
a. W = 1005,5 kW e P = 675,5 kPa.
b. W = 1005,5 kW e P = 997,5 kPa.
c. W = 1142,6 kW e P = 997,5 kPa.
d. W = 1005,5 kW e P = 1250 kPa.
e. W = 1142,6 kW e P = 1250 kPa.
3
ar
3
2
2
2
2
2
Sua resposta está correta.
Questão 10
Completo
Vale 0,60 ponto(s).
Num processo industrial, deseja-se aquecer uma massa de 500 g de oxigênio de 10ºC para 220ºC. A equipe de engenharia
discute a quantidade de calor que deve ser transferida ao processo em duas situações: a) processo isobárico e b) processo a
volume constante. Para os cálculos foram adotados para o oxigênio c = 0,941 kJ/(kg.K) e c =0,681 kJ/(kg.K).  Assinale a
alternativa que corresponde à conclusão correta da equipe de engenharia.
a. Isobárico: 71,5 kJ e Isovolumétrico: 71,5 kJ.
b. Isobárico: 71,5 kJ e Isovolumétrico: 100 kJ.
c. Isobárico: 98,8 kJ e Isovolumétrico: 71,5 kJ.
d. Isobárico: 98,8 kJ e Isovolumétrico: 200 kJ.
e. Isobárico: 321 kJ e Isovolumétrico: 321 kJ.
p v
Sua resposta está correta.
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