Máquinas Primárias - AOL 3 (2020 2 B)

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Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário
Valdemir Manoel da Silva Junior
Pergunta 1 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“A primeira lei não faz restrições à direção de um processo, mas o cumprimento da primeira lei não garante 
que o processo possa realmente ocorrer. Essa inadequação da primeira lei, que não identifica se um 
processo pode ou não ocorrer, é remediada pela introdução de outro princípio geral, a segunda lei da 
termodinâmica.”
Fonte: ÇENGEL, Y. et al. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 278. Adaptado.
Não existem registros históricos de dispositivos que tenham violado a primeira lei da termodinâmica, mas 
isso não significa que um processo é capaz de ocorrer de forma natural só por seguir a primeira lei. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as leis da termodinâmica, pode-se afirmar 
que a segunda lei da termodinâmica:
Resposta correta
garante que um processo possui apenas um sentido em que ocorre de forma 
espontânea.
determina que, no início do processo, existe o equilíbrio térmico.
diz que todos os dispositivos podem alcançar o desempenho teórico.
garante que todos os processos podem ser reversíveis.
diz que a energia tem quantidade enquanto o trabalho tem qualidade.
8/10
Nota final
Enviado: 30/09/20 10:14 (BRT)
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Pergunta 2 -- /1
Duas formas de energia que frequentemente estão presentes, tanto em sistemas fechados quanto em 
sistemas abertos, são o calor e o trabalho. Muitas vezes eles são confundidos equivocadamente com 
propriedades, mas na verdade são mecanismos de transferência de energia.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as semelhanças entre calor e trabalho, 
analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Calor e trabalho são fenômenos de fronteira.
II. ( ) Um sistema possui calor e despreza o trabalho.
III. ( ) Calor e trabalho são associados a um estado.
IV. ( ) Calor e trabalho são funções da trajetória.
V. ( ) Calor e trabalho são grandezas direcionais.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta corretaV, F, F, V, V.
F, V, V, F, F.
V, V, F, V, F.
V, F, F, V, F.
F, V, V, F, V.
Pergunta 3 -- /1
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A primeira lei da termodinâmica trata do princípio da conservação da energia, dizendo que a energia não 
pode ser criada nem destruída, somente transformada. Isso levando em conta apenas a quantidade de 
energia, e não a sua qualidade.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a primeira lei da termodinâmica, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A variação da energia total durante um processo adiabático deve ser maior que o trabalho líquido 
realizado.
II. ( ) Se o estado do sistema não mudar durante o processo, a variação da energia do sistema é zero.
III. ( ) Para os casos de sistemas fechados executando ciclos, os estados inicial e final são iguais.
IV. ( ) A transferência de calor para um sistema aumenta a energia das moléculas, causando o aumento da 
energia interna do sistema.
V. ( ) Em sistemas fechados o fluxo de massa aumenta a energia interna do sistema.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta corretaF, V, V, V, F.
V, V, V, F, F.
F, F, V, V, F.
V, F, F, V, V.
V, V, F, F, V.
Pergunta 4 -- /1
O ciclo de Carnot é considerado o ciclo térmico ideal, que opera entre duas fontes de temperatura, com 
eficiência máxima. Ele é o ciclo reversível mais conhecido, composto por quatro processos irreversíveis, 
sendo dois isotérmicos e dois adiabáticos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, analise as etapas do ciclo 
de Carnot disponíveis a seguir e associe-as com suas respectivas descrições.
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1) Expansão isotérmica.
2) Expansão adiabática.
3) Compressão isotérmica.
4) Compressão adiabática.
( ) O gás é expandido lentamente, realizando trabalho sobre a vizinhança e tendo sua temperatura 
reduzida de forma significativa.
( ) O gás é expandido lentamente, realizando trabalho sobre a vizinhança, mantendo a temperatura 
constante.
( ) O gás é comprimido, sofrendo aumento de temperatura, voltando ao seu estado inicial.
( ) O pistão é empurrado por uma força externa, realizando trabalho sobre o gás.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta correta2, 1, 4, 3.
1, 3, 2, 4.
2, 4, 1, 3.
3, 1, 4, 2.
4, 1, 2, 3.
Pergunta 5 -- /1
O ciclo Diesel é o ciclo ideal dos motores de ignição por compressão, sendo empregado em veículos de 
grande porte, como ônibus, caminhões e até em algumas caminhonetes, utilizando como combustível o 
óleo diesel. Este motor é semelhante ao motor de ignição por centelha, com a substituição da vela de 
ignição pelo injetor de combustível.
Um motor de ciclo Diesel ideal possui razão dos calores específicos para a hipótese de ar frio de 1,4, razão 
de compressão de 20 e razão de corte de 3. Considerando essas informações e o conteúdo estudado 
sobre ciclos térmicos, pode-se afirmar que a eficiência térmica deste motor pela hipótese de padrão a ar 
frio (ηt,Diesel) é de:
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Resposta correta[ηt,Diesel = 60,6 %]
[ηt,Diesel = 72,4 %].
[ηt,Diesel = 65,8 %].
[ηt,Diesel = 63,3 %].
[ηt,Diesel = 57,9 %].
Pergunta 6 -- /1
A segunda lei da termodinâmica possui dois enunciados clássicos, o de Kelvin-Planck e o de Clausius. O 
enunciado de Kelvin-Planck é relacionado ao funcionamento das máquinas térmicas, destacando a 
necessidade dos reservatórios térmicos e que a eficiência nunca é de 100%.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o enunciado de Kelvin-Planck, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O enunciado de Kelvin-Planck diz que é impossível para um dispositivo que opera em ciclo receber calor 
de um único reservatório e produzir uma quantidade líquida de trabalho.
Porque:
II. Para operar continuamente, uma máquina térmica deve trocar calor com, pelo menos, uma fonte quente 
e uma fonte fria.
A seguir, assinale a alternativa correta:
Resposta correta
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa 
correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.
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As asserções I e II são proposições falsas.
Pergunta 7 -- /1
Um processo termodinâmico contínuo, no qual o sistema parte de uma situação inicial, retornando ao 
mesmo estado ao final do processo, é chamado de ciclo térmico. Estes ciclos podem ocorrer com 
diferentes fluidos, tanto em sistemas fechados, como nos refrigeradores domésticos, quanto em sistemas 
abertos, como nos motores de automóveis.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O ciclo Rankine elimina alguns problemas práticos do ciclo de Carnot quando superaquece o vapor de 
água e depois condensa-o completamente.
II. ( ) O ciclo Brayton é o ciclo ideal das turbinas a gás, idealizando o processo em um ciclo fechado.
III. ( ) No ciclo de Ericsson a regeneração ocorre a volume constante, enquanto no ciclo de Stirling ela 
ocorre à pressão constante.
IV. ( ) O ciclo de Carnot de refrigeração é o mesmo para as máquinas térmicas, invertendo apenas as 
direções das interações de calor e trabalho.
V. ( ) O ciclo Otto é o ciclo ideal dos motores de ignição por compressão e o ciclo Diesel é o ciclo ideal dos 
motores de ignição por centelha.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta corretaV, V, F, V, F.
V, F, F, V, F.
F, V, F, F,V.
F, V, V, F, V.
F, F, V, V, F.
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Pergunta 8 -- /1
O ciclo Otto é o ciclo ideal dos motores de ignição por centelha, utilizado nos motores de quatro tempos 
que equipam veículos como carros e motocicletas. Estes motores podem utilizar gasolina, álcool e até gás 
natural como combustíveis.
Um motor com ciclo Otto ideal tem razão de compressão igual a 8. No início do processo são fornecidos 
700 kJ/kg de calor, enquanto 245 kJ/kg são rejeitados ao final do processo. A razão dos calores específicos 
para a hipótese de ar frio é 1,67. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos 
térmicos, pode-se afirmar que a eficiência térmica deste motor pela definição (ηt) e pela hipótese de padrão 
a ar frio (ηt,Otto), respectivamente, é de:
Resposta correta65 % e 75%.
60% e 70%.
65% e 70%.
60% e 65%.
Incorreta: 60% e 75%.
Pergunta 9 -- /1
Os processos podem ser subdivididos em reversíveis e irreversíveis, levando em conta que os processos 
reversíveis não acontecem naturalmente, sendo apenas idealizações para facilitar a análise e a 
comparação com os processos reais.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as irreversibilidades dos processos, analise 
as afirmativas a seguir.
I. Reduzir as irreversibilidades aproxima um processo irreversível de um reversível.
II. Atrito está associado a corpos sólidos durante o período de repouso.
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III. Mistura espontânea de matéria em estados diferentes é um exemplo de irreversibilidade.
IV. Na transferência de calor com uma diferença de temperatura finita, quanto menor for a diferença de 
temperatura entre o sistema e sua vizinhança, mais irreversível é o processo.
Está correto apenas o que se afirma em:
Resposta corretaI e III.
Incorreta: I, III e IV.
I e IV.
II, III e IV.
III e IV.
Pergunta 10 -- /1
Como o calor e o trabalho são grandezas direcionais, para que sejam estudadas, é preciso que sua 
magnitude e sua direção sejam especificadas. A especificação da direção depende da convenção de 
sinais, o que possibilita que todas as análises sejam realizadas da mesma forma e que comparações 
sejam realizadas.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, calor e primeira lei, analise as 
formas de interação de calor e trabalho disponíveis a seguir e associe-as com suas respectivas 
características.
1) Transferência de calor da vizinhança para um sistema.
2) Transferência de calor de um sistema para a vizinhança.
3) Trabalho realizado por um sistema sobre a vizinhança.
4) Trabalho realizado pela vizinhança sobre um sistema.
( ) Saída positiva.
( ) Entrada positiva.
( ) Saída negativa.
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( ) Entrada negativa.
Resposta correta3, 1, 2, 4.
4, 3, 2, 1.
3, 2, 1, 4.
1, 4, 3, 2.
1, 3, 2, 4.