AOL 2 Tópicos Integradores II 2020 2

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30291 . 7 - Tópicos Integradores II (Engenharia Elétrica) - 20202.B 
 
Avaliação On-Line 2 (AOL 2) – 
Questionário 
 
Nota final Enviado: 06/10/20 12:18 (BRT) 
10/10 
1. Pergunta 1 
/1 
De acordo com a visão clássica para gases, Clapeyron propôs que: 
pV=nRTZ 
Que corresponde à equação dos gases, onde especificamente, Z é definido como o fator de 
compressibilidade. Fundamentado na equação e na definição de Z, indique qual a condição de 
idealidade de um gás. 
1. 
Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases 
ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é unitário. 
Resposta correta 
2. 
Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais 
são: p, V, T e n já que R é constante e Z é arbitrário. 
3. 
Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais 
são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é arbitrário. 
4. 
Para um sistema térmico aberto, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases ideais 
são: p, V, T e n já que R é constante e Z é unitário. 
5. 
Para um sistema térmico fechado, podemos admitir que as variáveis mecânicas dos gases 
ideais são: p, V e T, já que n e R são constantes e Z é arbitrário. 
2. Pergunta 2 
/1 
Calcule o trabalho realizado sobre um mol de um gás ideal numa compressão isotérmica (T = 400 K) 
cujo volume final seja corresponda a 1/3 do volume inicial. 
1. 
+7307,09 J 
2. 
-7307,09 J 
3. 
- 2305,13 J 
4. 
-3653,54 J 
5. 
+3653,54 J 
Resposta correta 
3. Pergunta 3 
/1 
O principal objetivo de uma máquina térmica é fazer um gás realizar trabalho, de modo que 
movimente engrenagens, como turbinas e por consequência gerar torque mecânico para um 
infindável conjunto de aplicações distintas. Como sabemos, de acordo com a primeira lei da 
termodinâmica temos que: 
 
Fundamentado nesta equação, aponte quando devemos ter a forma mais eficaz de realizar trabalho. 
Dica: o trabalho realizado pelo gás será máximo quando o calor trocado pelo gás for mínimo. 
 
1. 
Quando a variação de energia interna for nula. 
2. 
Quando o processo térmico ocorrer de forma isotérmica. 
3. 
Quando o processo térmico ocorrer de forma isobárica. 
4. 
Quando o processo ou transformação ocorrer de forma isocórica. 
5. 
Quando o processo ocorrer de forma adiabática. 
Resposta correta 
4. Pergunta 4 
/1 
Num trocador de calor ideal espera-se que o mesmo não realize trabalho. De acordo com a primeira 
lei da termodinâmica, aponte qual a condição ou processo térmico que o trocador de calor deverá 
operar. 
1. 
Deverá operar num regime isocórico 
Resposta correta 
2. 
Deverá operar num regime isotérmico 
3. 
Deverá operar num regime adiabático 
4. 
Não há como um trocador de calor ideal perder energia interna. 
5. 
Deverá operar num regime isobárico 
5. Pergunta 5 
/1 
Do ponto de vista puramente mecanístico, um gás é definido quando? 
1. 
Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem 
forma própria, e for eletricamente carregado. 
2. 
Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, não possuir nem volume e nem 
forma própria, e for eletricamente neutro. 
Resposta correta 
3. 
Se for um estado híbrido, onde se comporta como gás em duas dimensões e se comporta como 
gás na terceira componente dimensional. 
4. 
Resistir à tensão de cisalhamento. 
5. 
Não resistir à tensão de cisalhamento, por menor que seja, possuir volume próprio, mas não 
possuir forma própria. 
6. Pergunta 6 
/1 
De acordo com a teoria cinética dos gases, definimos a forma diferencial da energia interna para um 
gás ideal monoatômico como sendo: 
 
Admitindo que o sistema seja fechado, temos que n é constante, consequentemente o roduto é todo 
formado por constantes, que definimos como: 
1. 
Capacidade calorífica a volume constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade 
translacional. 
Resposta correta 
2. 
Capacidade calorífica a volume constante, onde 1/2 é correspondente ao grau de liberdade 
translacional. 
3. 
Capacidade calorífica a pressão constante, onde 1/2 é correspondente ao grau de liberdade 
translacional. 
4. 
Capacidade calorífica a pressão constante, onde 3 é correspondente ao grau de liberdade 
translacional. 
5. 
Produto universal dos gases monoatômicos. 
7. Pergunta 7 
/1 
De acordo com a definição de trabalho infinitesimal, temos que: 
 
 
Onde a notação denota que a diferencial do trabalho é inexata. Lembre-se que diferenciais exatas 
são escritas com a letra d à esquerda da variável, como no caso da diferencial relativa ao volume 
(dV). Nas alternativas a seguir, indique qual representa a melhor justificativa para denotarmos a 
diferencial do trabalho como inexata. 
1. 
De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão 
matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou 
expressões exista inúmeras imagens. Como o trabalho depende do caminho para ser 
integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar apenas uma 
imagem por domínio. 
2. 
O trabalho é uma função de estado e, portanto, é não integrável. 
3. 
A integração da diferencial do trabalho resulta em , ou seja, resulta num valor que é 
resultado de um intervalo discreto. 
4. 
Independente do caminho percorrido pelo sistema, o trabalho sempre resultará no mesmo 
valor, por isso, dizemos que o trabalho é não integrável. 
5. 
De acordo com a teoria matemática de conjuntos e funções, uma variável ou expressão 
matemática só será considerada função se para cada elemento do domínio de variáveis ou 
expressões exista apenas uma única imagem. Como o trabalho depende do caminho para ser 
integrável, isto implica que o comportamento do trabalho pode apresentar mais de uma 
imagem por domínio. 
Resposta correta 
8. Pergunta 8 
/1 
Assim como o trabalho, o calor também é não integrável e, portanto, não é uma função de estado. 
Mas o mais notável, com relação ao comportamento destas duas variáveis, é que num sistema 
fechado ambas são dependentes uma da outra e que a soma dessas duas variáveis (calor e trabalho) é 
integrável. Indique abaixo, a alternativa que não corresponde a este comportamento simbiótico 
notável. 
1. 
 é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não 
serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de energia interna. 
2. 
 é integrável e define a primeira lei da termodinâmica, apesar de ambas separadas não 
serem integráveis. A esta soma denominamos de diferencial de entalpia. 
Resposta correta 
3. 
, onde o lado direito da igualdade corresponde a diferencial exata da energia interna. 
Esta é a definição da primeira lei da termodinâmica. 
4. 
O resultado da integração de soma corresponde à , onde q e W são valores 
absolutos e é um valor intervalar discreto. Esta é a definição da primeira lei da 
termodinâmica. 
5. 
Apesar de calor e trabalho não serem integráveis separadamente, somadas resultam na 
definição da forma diferencial da energia interna. Isto implica em: na natureza é impossível 
criar ou destruir energia, mas apenas transformá-la. 
9. Pergunta 9 
/1 
Sabe-se que um mol de um determinado gás ideal é aquecido isotermicamente, de modo que o 
volume final atinja 3 vezes o valor correspondente ao volume inicial, a uma temperatura de 400 K. 
Admitindo que a constante universal dos gases R seja 8,314 J/(mol.K), determine o calor necessário 
para que haja essa expansão. 
1. 
3653,54 J 
Resposta correta 
2. 
7307,09 J 
3. 
2305,13 J 
4. 
1826,77 J 
5. 
2740,15 J 
10. Pergunta 10 
/1 
O laureado com o Prêmio Nobel de física em 1910, Johannes Diderik van der Waals propôs ajustes 
ao modelo dos gases ideaiscom inserções de parâmetros empíricos, oriundos de observações 
experimentais, onde: 
 
Fundamentado na proposta de van der Waals, indique qual a diferença entre parâmetro (a e b) e 
variáveis de um sistema gasoso (p, V, T e n). 
1. 
A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que as variáveis podem 
assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas os parâmetros assumem valores 
diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para 
diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema. 
Resposta correta 
2. 
Os parâmetros a e b são respectivamente, correção volumétrica para as moléculas dos gases e 
correções de interações de atração e repulsão entre as partículas. 
3. 
Não existem diferenças físicas ou químicas entre parâmetros e variáveis. 
4. 
A diferença entre variáveis e parâmetros consiste, essencialmente, em que os parâmetros 
podem assumir qualquer valor independente da natureza do gás, mas as variáveis assumem 
valores diferentes de acordo com à natureza do gás, ou seja, assumem valores diferentes para 
diferentes gases, mas é constante para o mesmo gás, independente das condições do sistema. 
5. 
A diferença entre parâmetro e variáveis consiste no fato que parâmetros são medidas de 
origem química e as variáveis são de origem física.