Sistemas Termicos e Fluidosmecânicos Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário

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Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário
Conteúdo do teste
Pergunta 1 1 ponto
Um sistema de refrigeração por compressão de vapor que opere em ciclo real entre duas temperaturas 
distintas terá sempre coeficiente de desempenho inferior ao mesmo sistema, operando em ciclo de Carnot, 
uma vez que esse é um ciclo ideal. Suponha um sistema de refrigeração que opera em ciclo de Carnot 
trabalhando entre a região quente de 26 ºC e a região fria em 0ºC.
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos de refrigeração e o coeficiente 
de desempenho, é correto afirmar que o coeficiente de desempenho desse ciclo de refrigeração de Carnot 
é igual a:
10,5.
5,5.
8,6.
7,5.
8,0.
Pergunta 2 1 ponto
Em um ciclo de refrigeração, o objetivo é a remoção de calor do ambiente a ser refrigerado. Uma das 
formas de se acompanhar a eficiência desse sistema é calculando o coeficiente de performance, também 
conhecido como coeficiente de desempenho. Assim, o COP (Coeficiente de Performance), pode ser 
definido como a razão entre o calor retirado e o trabalho realizado. 
A figura a seguir apresenta o diagrama pressão-entalpia de um ciclo de refrigeração.
IMAG_UN2_QTS7_v1.JPG
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Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre o ciclo de Carnot e os ciclos de 
refrigeração, é correto afirmar que, baseado no diagrama apresentado, o COP seria calculado por:
COP = h1 – h4 / h2 – h1.
COP = h2 – h1 / h1 – h4.
COP = h1 – h4 / h2 – h4.
COP = h2 – h4 / h2 – h1.
COP = h2 – h1 / h2 – h1.
Pergunta 3 1 ponto
Refrigeração é a ação de resfriar determinado ambiente de forma controlada. Sistemas de refrigeração são 
os sistemas que realizam o processo de refrigerar determinado ambiente. Logo, para promover a 
refrigeração é necessário haver um sistema formado por componentes específicos. 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre ciclos de refrigeração, analise as 
afirmativas a seguir.
I. Sistemas de refrigeração baseados em compressão de vapor são os sistemas de refrigeração mais 
comuns em uso atualmente. Nesse tipo de sistema, a transferência de calor ocorre do corpo quente para o 
corpo frio.
II. A transferência de calor do recipiente refrigerado resulta na vaporização do fluido de trabalho 
refrigerante. A essa taxa de transferência de calor dá-se o nome de capacidade de refrigeração.
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III. Após deixar o evaporador, o fluido refrigerante é comprimido pela atuação do compressor, passa pelo 
condensador, onde se condensa, e troca calor com a vizinhança, que está mais fria.
IV. Ao entrar na válvula de expansão, o fluido se expande até a pressão do evaporador, seguindo para o 
condensador, onde o processo recomeçará, dando início a todos os processos novamente.
Está correto apenas o que se afirma em:
II, III e IV.
II e III.
I, III e IV
I e II.
II e IV.
Pergunta 4 1 ponto
Os fluidos de trabalho em ciclos termodinâmicos são os que permitem efetuar as trocas de calor entre o 
sistema e o ambiente, ou entre os reservatórios, conforme a necessidade. Os fluidos de trabalho 
possuem grande diversidade, sendo classificados de acordo com suas características e propriedades 
termodinâmicas. 
Veja um fluido de trabalho representado pelo diagrama a seguir:
IMAG_UN2_QTS9_v1.JPG
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Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os ciclos de refrigeração, é correto 
afirmar que o coeficiente de desempenho desse ciclo poderá ser calculado por:
1, 2 e 4, somente.
1 e 2, somente.
1 e 2’, somente.
1, 2 e 2’, somente.
1, 2, 2’, 3 e 4.
Pergunta 5 1 ponto
Sistemas de refrigeração são formados por diversos componentes. Entre eles, destacam-se o conjunto 
motobomba, o evaporador, o condensador e a caldeira. Cada parte do sistema apresenta uma forma de 
funcionamento, sendo todas de vital importância para o sistema e interconectadas entre si. 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os sistemas de refrigeração, pode-se 
afirmar que o dispositivo de expansão, em um sistema de refrigeração, está conectado, ao mesmo tempo, 
no:
condensador e evaporador.
compressor e condensador.
compressor e evaporador.
condensador e acumulador de frio.
evaporador e acumulador de frio.
Pergunta 6 1 ponto
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Fluidos de trabalho ou fluidos refrigerantes são os fluidos utilizados pelo sistema de refrigeração para que 
este opere em ciclos, removendo calor do ambiente refrigerado e transferindo-o para o meio. A escolha do 
fluido de trabalho adequado deve ser realizada com bastante cuidado, observando critérios de projeto. 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados acerca da escolha dos fluidos de trabalho 
para o sistema de refrigeração, é correto afirmar que:
a água é bastante utilizada como fluido de trabalho, pois, além de ser abundante, ter baixo custo e não 
ser tóxica, ela também é quimicamente estável e apresenta baixa capacidade de corrosão.
a água é bastante utilizada como fluido de trabalho, pois apresenta entalpia baixa na região do ponto 
crítico, além de ser quimicamente estável e possuir baixo calor específico.
as classes de refrigerantes CFC’s (cloro-flúor-carbono) apresentam cloro em sua formação, como o 
refrigerante 12 (CCL2F2), conhecido como Freon. Essa classe de refrigerantes é largamente utilizada, 
mesmo no século XXI.
fluidos de trabalho devem ser escolhidos exclusivamente por seu caráter não corrosivo, pois afetam as 
tubulações, logo, parâmetros como a toxidade e/ou a estabilidade química não são relevantes neste 
processo de escolha.
a classe dos fluidos de trabalho CFC’s tem sido gradativamente substituída pelos HFC’s, ou seja, fluidos 
que apresentam átomos de hidrogênio no lugar dos átomos de cloro, por possuir características 
corrosivas.
Pergunta 7 1 ponto
É praxe das ciências exatas utilizar sistemas ideais para, a partir deles, desenvolver estudo, previsão e 
modelagem de sistemas reais. Quando se trata de ciclos termodinâmicos ou frigoríficos, um dos mais 
comuns é o ciclo de Carnot. Esse ciclo opera entre duas temperaturas, apresentando a maior eficiência. 
Esse fato implica que qualquer ciclo real operando entre os mesmos níveis do Ciclo de Carnot apresentará 
eficiência menor que ele.
O diagrama a seguir apresenta o ciclo de Carnot de um motor a vapor:
IMAG_UN2_QTS19_v1.JPG
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Fonte: BOETTNER, Daisie D.; MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Fundamentals of engineering 
thermodynamics: SI version. 5. ed. Nova Jersey: Wiley, 2014, p.455. (Adaptado).
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre a teoria do ciclo de Carnot, pode-se 
afirmar que:
o trabalho realizado pelo ciclo de Carnot é a diferença entre a quantidade de calor obtido da fonte 
quente e a quantidade de calor trocada com a fonte fria em módulo.
o processo 1-2 é um processo em pressão constante, o que se deve pelo fato de o fluido de trabalho 
estar, nesse processo, na condição de vapor supersaturado.
o processo 2-3 é um processo isovolumétrico ou isocórico, ou seja, não existe, nesse processo, 
variação no volume do fluido. Isso se deve pelo fato do fluido de trabalho estar na condição de vapor.
o rendimento de máquinas térmicas em ciclos de Carnoté sempre inferior ao rendimento de máquinas 
em condições reais, isso se deve ao fato do ciclo de Carnot não existir, de fato, em situações práticas.
o ciclo de Carnot se apresenta como alternativa viável para análise e/ou estudo de sistemas térmicos, 
pois trata-se de uma situação bastante específica, em que um sistema opera entre duas temperaturas, 
sem nenhum tipo de perda. 
Pergunta 8 1 ponto
O objetivo principal de um sistema de refrigeração é a remoção de calor de um ambiente, que deverá 
manter-se refrigerado, enviando esse calor para uma fonte quente, que geralmente é o meio. Define-se, 
portanto, o desempenho de um sistema de refrigeração como a razão entre a quantidade de calor trocada 
do sistema para o meio pelo trabalho desenvolvido para realizar essa troca.
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Considere um ciclo de refrigeração que utiliza freon-12 como fluido de trabalho. Sabe-se que o calor 
transferido do freon-12 durante o processo de compressão é de 5 kJ/kg, enquanto o calor trocado no 
evaporador e o trabalho no compressor valem 110 kJ/kg e 70 kJ/kg, respectivamente. Considerando essas 
informações e os conteúdos estudados sobre o ciclo de Carnot, é correto afirmar que o coeficiente de 
desempenho desse ciclo é igual a:
1,571.
0,071.
0,636.
1,467.
1,692.
Pergunta 9 1 ponto
Os refrigeradores são máquinas térmicas que bombeiam calor de uma região para outra com o objetivo de 
viabilizar processos, conservar produtos e propiciar conforto térmico. Geralmente, esse calor é transferido 
de uma fonte fria para uma fonte quente, havendo, assim, a necessidade de se realizar trabalho. Parte 
essencial do funcionamento dos sistemas de refrigeração são os fluidos de trabalho.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre fluidos de trabalho, é correto afirmar que:
atoxidade, alto calor de vaporização e baixo calor específico no estado líquido são propriedades físicas 
e químicas desejáveis no fluido refrigerante, inclusive, alguns fluidos estão sendo substituídos por 
serem tóxicos. 
o fluido refrigerante gás butano possibilita maior rendimento que o gás Freon nos refrigeradores 
domésticos. O gás Freon, apesar de ser um CFC, ainda é frequentemente utilizado.
sistemas compostos por fluidos da classe HFC devem ser substituídos por fluidos da classe CFC, o que 
ocorre porque os fluidos da classe HFC são destrutivos à camada de ozônio.
os fluidos de trabalho mais utilizados são os CFC’s (cloro-flúor-carbono). Esses estão, aos poucos, 
substituindo a utilização de outros fluidos por serem baratos e de fácil obtenção, além de serem não-
tóxicos.
atoxidade não é uma questão primária na escolha de um fluido refrigerante, deve-se, primeiro, verificar 
se ele apresenta condições de favorecimento à corrosão das tubulações, pois isso sim causa impactos 
ambientais grandes.
Pergunta 10 1 ponto
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Existe uma grande diferença entre ciclos termodinâmicos ideais e ciclos termodinâmicos reais. Sabe-se 
que, quando determinado sistema opera em condições ideais, várias considerações deverão ser 
observadas, como a não perda de calor por atrito ou troca com outros componentes do sistema. 
Observe o diagrama de um ciclo ideal a seguir:
Fonte: BOETTNER, Daisie D.; MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Fundamentals of engineering 
thermodynamics: SI version, 5. ed. Nova Jersey: Wiley, 2014, p.455. (Adaptado).
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos de refrigeração, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O processo 4-1 corresponde à passagem do fluido de trabalho através da caldeira, onde ocorre uma 
expansão isotérmica.
II. ( ) No processo 1-2, o fluido de trabalho entra na turbina no estado de líquido saturado, onde irá passar 
por um processo de expansão adiabática. 
III. ( ) No processo 2-3, o fluido de trabalho, correspondente a uma mistura de líquido mais vapor, passa 
pelo condensador, sofrendo uma compressão isotérmica. 
IV. ( ) No processo 3-4, o fluido constituído apenas por vapor saturado entra na bomba, passando por um 
processo de compressão adiabática, até atingir o estado de líquido saturado.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
IMAG_UN2_QTS12_v1.JPG
V, F, V, F.
V, V, V, F.
V, F, F, V.
V, V, F, F.
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F, V, F, V.