Lista termodinamica

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QUESTÕES DE MÁQUINAS TÉRMICAS – Prof. Jorge Luiz 
1º. A variação da entalpia específica , em kJ/kg para o vapor de água quando este sofre um 
processo desde o estado 1 onde T1 = 400 K e P1 = 0,1 MPa até o 
estado 2 onde T2 = 900 K e P2 = 0,5 MPa, por meio da 
tabelas de vapor superaquecido da água, é: 
a) 1031,7 kJ/kg 
b) 1036,8 kJ/kg 
c) 1046,9 KJ/kg 
d) 1021,6 KJ/kg 
e) 1051,7 KJ/kg 
2ª. Considere a instalação motora a vapor simples como mostrado na figura abaixo: 
 
Considere: 
1- A Turbina como uma máquina adiabática 
2- As propriedades do vapor dos estados 1,2,3 e 4 lidas no diagrama de Mollier, são: 
h1=3023,5kJ/kg;S1=6,7664kJ/kg-K 
h2=3002,5kJ/kg;S2=6,7508kJ/kg-K) 
h3 =2361,8 kJ/kg;S3 = 7,2831 kJ/kg-K 
h4 =188,5,5 kJ/kg;S4 = 0,6387 kJ/kg-K 
Ao se calcular o trabalho por kg de fluido que escoa no sistema e o calor trocado no condensador 
por kg de fluido, temos respectivamente: 
a) 560,8 Kj/kg e -3123,8 KJ/kg 
b) 680,3 KJ/kg e -3220,4 KJ/kg 
c) 640,7 Kj/kg e -2173,3 KJ/kg 
d) 680,5 KJ/kg e -2280,1 KJ/kg 
e) 701,6 KJ/kg e -2140,2 KJ/kg 
 
 
 
3ª. Ao se calcular o rendimento térmico de um motor de Carnot que opera entre 500 C e 40 C, 
obtemos: 
a) 68,6 % 
b) 59,5 % 
c) 49,3% 
d) 58,1% 
e) 56,7% 
4ª. Ao se calcular o coeficiente de eficácia, β ( ou coeficiente de desempenho ou COP) de uma 
bomba de calor de Carnot que opera entre 0 C e 45 C, temos: 
4ª. Uma máquina térmica ideal realiza um trabalho de 750J por ciclo (de Carnot), quando as 
temperaturas das fontes são 400oK e 100oK. Nesse sentido, para que uma máquina térmica real 
apresente a mesma eficiência e realize, por ciclo, o mesmo trabalho que a máquina ideal, o calor 
recebido e o calor rejeitado são respectivamente: 
A) 1000J e 250J 
B) 750J e 500J 
C) 1250J e 50J 
D) 850J e 150J 
E) 950J e 350J 
5ª. Um refrigerador que retira do interior do gabinete 200 kJ/kg de energia e cede 250 J/kg de 
energia para o meio externo, possui um COP (Coeficiente de Performance) de: 
a) 3,5 
b) 2,8 
c) 4,0 
d) 3,9 
e) 4,2 
6ª. 10 toneladas de água são aquecidas isobaricamente em uma caldeira na pressão de 20 bar a 
partir de 200o C de até 240ºC. Calculando-se a quantidade de energia necessária para tal em 
KJ/kg, encontramos: 
a) 2024,05 KJ/kg 
b) 2034,60 KJ/kg 
c) 2016,35 KJ/kg 
d) 2046,24 KJ/kg 
e) 2028.15 KJ/kg 
 
7ª. Uma máquina térmica que opera retirando energia da fonte quente no valor de 3 MJ e 
converte 45% dessa energia em trabalho, está dissipando para o ambiente, uma quantidade de 
energia no valor de : 
a) 1,85 MJ 
b) 2,1 MJ 
c) 1,76 MJ 
d) 1,68 MJ 
e) 1,65 MJ 
8ª. Para a água a 120 C e volume específico v = 2,015 m3/kg, podemos afirmar, de acordo com 
os dados obtidos na tabela-A2 abaixo (prop.da água saturada) e após plotar os dados no 
diagrama T x V abaixo (marque a região em que se encontra no diagrama), que se trata da água 
no estado de: 
 
 
a) Vapor Superaquecido 
b) Líquido Sub-Resfriado 
c) Vapor Saturado 
d) Equilíbrio Liquido -vapor 
e) Acima do ponto crítico 
9ª. Os estudos científicos desenvolvidos pelo engenheiro francês Nicolas Sadi Carnot (1796-
1832) na tentativa de melhorar o rendimento de máquinas térmicas serviram de base para a 
formulação da segunda lei da termodinâmica. Acerca do tema, considere as seguintes 
afirmativas: 
1) O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho realizado pela máquina 
num ciclo e o calor retirado do reservatório quente nesse ciclo. 
2) Os refrigeradores são máquinas térmicas que transferem calor de um sistema de menor 
temperatura para outro a uma temperatura mais elevada. 
3) É possível construir uma máquina, que opera em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de 
uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho. 
Assinale a alternativa correta. 
 a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. 
b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. 
c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. 
d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 
e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 
10ª. Sobre as transformações termodinâmicas que podem ocorrer com um gás ideal confinado 
em um cilindro com pistão, assinale o que for correto. 
(01) Um gás ideal realiza trabalho ao se expandir, empurrando o pistão contra uma pressão 
externa. (V) 
(02) Em uma transformação adiabática ocorre troca de calor com a vizinhança. (F) 
(03) A energia interna de uma amostra de gás ideal não varia, quando este sofre uma 
transformação isovolumétrica. (F) 
(04) Quando o gás ideal sofre uma compressão, o trabalho é realizado por um agente externo 
sobre o gás ideal. (V) 
(05) O gás ideal não realiza trabalho em uma transformação isovolumétrica.(V) 
 
11º. Uma máquina térmica cíclica recebe 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza 
trabalho de 3500 J. O rendimento dessa máquina térmica é: 
a) 55% 
b) 65% 
c) 70% 
d) 73% 
e) 86% 
 
12º. De acordo com a primeira Lei da Termodinâmica ou Princípio de Conservação da Energia, 
temos que a grandeza Energia Interna está relacionada com: 
a) Apenas à quantidade “Q” do calor absorvido pelo sistema; 
b) Apenas à quantidade de trabalho “ Ƭ “ realizado pelo sistema; 
c) As temperaturas Iniciais e finais do processo de transformação do calor em trabalho 
pelo sistema; 
d) A quantidade de Calor “Q” absorvido pelo sistema e o trabalho “Ƭ” realizado pelo 
sistema; 
e) As variáveis de estado inicial e final do sistema 
 
13ª. Uma máquina térmica opera segundo o ciclo JKLMJ mostrado no diagrama T-S da figura. 
 
 
Pode-se afirmar que 
a) processo JK corresponde a uma compressão isotérmica. 
b) o trabalho realizado pela máquina em um ciclo é W = (T2 – T1)(S2 – S1). 
c) o rendimento da máquina é dado por η = 1 – T2/T1 
d) durante o processo LM, uma quantidade de calor QLM = T1(S2 – S1) é absorvida pelo sistema. 
e) outra máquina térmica que opere entre T2 e T1 poderia eventualmente possuir um 
rendimento maior que a desta. 
14ª. Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 
300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. O calor rejeitado para a fonte fria e o 
trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente: 
a) 500 e 1 500 
b) 700 e 1 300 
c) 1 000 e 1 000 
d) 1 200 e 800 
e) 1 400 e 600 
 
15ª. . Ao se calcular o volume específico de uma mistura de água líquida + vapor a 70 ºC com 
título de 55%, podemos afirmar que este valor é igual a: 
a) 2,77356 m3/kg 
b) 2,34566 m3/kg 
c) 2,41256 m3/kg 
d) 3,11345 m3/kg 
e) 2,67345 m3/kg 
Obs.: Para esse cálculo, utilize a tabela de Propriedades da água saturada (líquido e vapor ) no 
final da prova. Considere o volume específico do líquido indicado como vf e o volume 
específico do vapor como vg e o volume da mistura como v. 
16ª. Para um volume específico da água de 0,05 m3/kg e a temperatura de 230 ºC, podemos 
afirmar que o título da mesma nestas condições, é de: 
a) 68,35% 
b) 69,33% 
c) 67,15% 
d) 69,34% 
e) 66,33% 
Obs.: Para esse cálculo, utilize a tabela de Propriedades termodinâmicas para água saturada ( 
líquido e vapor ) no final da prova. 
17ª. A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 
36 kJ de calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de 
a) 20% 
b) 25% 
c) 75% 
d) 80% 
e) 100% 
18ª. Observando um diagrama T x V para a água, podemos afirmar que: 
a) O Vapor superaquecido se encontra na região à esquerda da linha de vapor saturado 
b) O Vapor superaquecido se encontra na região à esquerda da linha de líquido 
saturado 
c) O Vapor superaquecido se encontrana região acima do ponto crítico 
d) O Vapor superaquecido se encontra na região à esquerda do líquido sub-resfriado 
e) O Vapor superaquecido se encontra na região à direita da linha de vapor saturado 
19ª. Ao calcular o rendimento teórico máximo de uma máquina a vapor, cujo fluido de 
trabalho entra a 400 C e abandona 105 C, temos: 
a) 41,6% 
b) 42,2 % 
c) 43,8% 
d) 49,4 % 
e) 45,4% 
 
20ª. De acordo com a classificação dos Compressores, temos os de Deslocamento Positivo e 
Compressores Dinâmicos. Dentro desta classificação, temos diversos tipos de máquinas. Na 
escolha de um compressor, devem ser levados em conta fatores que concorrem para um baixo 
custo de operação e baixo custo de instalação. Assim, para uma comparação entre os vários 
tipos de compressores, faz-se referência a uma grandeza denominada: 
a) Vazão do volume de Gás deslocado ( Nm3/h ) 
b) Consumo Específico em Potência absorvida por unidade de volume de Ar e na unidade 
de tempo escolhido; 
c) Pressão de Descarga do Gás 
d) Diferença de pressão entre a sucção e descarga de cada tipo de compressor; 
e) Volume deslocado por unidade de pressão de descarga