UNIP - Universidade Paulista _ DisciplinaOnline - Termo Modulo 02

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05/10/2020 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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As tabelas termodinâmicas são fornecidas gratuitamente no site da editora Edgard
Blucher e são pertencentes ao livro:
Fundamentos da Termodinâmica - Borgnakke e Sonntag - 7a edição
http://www.blucher.com.br/apoio_aluno.asp
Exercício 1:
Um motor térmico que opera segundo um ciclo de Carnot tem uma eficiência de 40%. Se a
temperatura mais elevada é aumentada em 10%, qual é a nova eficiência, mantendo-se a
temperatura mais baixa inalterada?
A)
60%.
B)
55%.
C)
50%.
D)
45%.
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E)
40%.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 2:
Considere um dia de inverno em que a temperatura do ar seja de - 30°C e a temperatura da
terra em um plano abaixo do nível do solo seja de 13°C. Considerando que o ar atmosférico e
o solo se comportam como reservatórios térmicos, determine o rendimento térmico de um
motor que opera entre esses reservatórios segundo um Ciclo de Carnot.
A)
15%.
B)
20%.
C)
25%.
D)
30%.
E)
35%.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
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Exercício 3:
Uma máquina cíclica é utilizada para transferir calor de um reservatório térmico a alta
temperatura (QH = 325 kJ) para outro a baixa temperatura (QL = 125 kJ). Além disso, são
obtidos 200 kJ de trabalho nesse ciclo.
Considere as seguintes afirmativas:
I Essa máquina é reversível.
II Essa máquina é irreversível.
III Essa máquina é impossível.
IV Não há dados suficientes para uma análise.
Está correto o que se afirma em
A)
I
B)
II
C)
III
D)
IV
E)
I e III
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 4:
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Uma bomba de calor recebe energia de uma fonte a 80°C e rejeita energia para uma caldeira
que opera a 350 kPa. Água entra na forma de líquido saturado na caldeira e produz vapor
saturado na saída. A bomba de calor consome 2,5 MW de potência mecânica e tem um
coeficiente de desempenho equivalente a 60% do de Carnot.
Qual é a máxima vazão de vapor produzida?
A)
6,85 kg/s.
B)
5,47 kg/s.
C)
4,89 kg/s.
D)
3,52 kg/s.
E)
1,12 kg/s.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 5:
A temperatura máxima alcançada em um tipo de coletor de energia solar é de 100°C. A
energia coletada deve ser utilizada como fonte térmica em um ciclo motor. Qual é o máximo
rendimento térmico do motor se a temperatura ambiente for igual a 10°C? Qual seria ele se o
coletor fosse projetado para concentrar a energia de modo que a temperatura máxima fosse
alterada para 300°C?
A)
24%; 50,6%.
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B)
24%; 67%.
C)
34%; 50,6%.
D)
13%; 39%.
E)
13%; 45%.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 6:
Um recipiente de aço, com volume interno de 0,1 m3, contém R-134ª a 20°C e 200 kPa. O
recipiente é então transferido para um congelador até que a temperatura do refrigerante
atinja - 20°C. O congelador está instalado em um ambiente que apresenta temperatura igual
a 20°C e sua temperatura interna é de - 20°C.
Determine o calor transferido do refrigerante e estime o trabalho necessário para acionar o
congelador neste processo.
A)
100 kJ; 10 kJ.
B)
86 kJ; 7,56 kJ
C)
62 kJ; 9,85 kJ
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D)
130 kJ; 18 kJ
E)
112 kJ; 9,8 kJ
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 7:
O motor de um veículo tem eficiência térmica de 33% e, além de tracionar as rodas do
veículo, aciona o sistema de ar condicionado e outros equipamentos auxiliares. Em um dia
quente (35°C) o sistema de ar condicionado toma ar externo e o resfria a 5°C, dirigindo-o ao
duto de insuflamento de ar na cabine, consumindo um total de 2 kW de potência. Admita que
o coeficiente de desempenho do sistema de ar condicionado seja metade do de Carnot.
Determine a potência consumida pelo ar condicionado.
A)
20 kW.
B)
18 kW.
C)
12 kW.
D)
9 kW.
E)
6 kW.
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O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 8:
O pistão de um cilindro comprime R-410A a 200 kPa e - 20°C até uma pressão de 1200 kPa
em um processo adiabático reversível. Determine o trabalho específico de compressão.
A)
56,4 kJ/kg.
B)
48,9 kJ/Kg.
C)
0 kJ/kg.
D)
- 48,9 kJ/kg.
E)
- 56,4 kJ/kg.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D)