Avaliação On-Line 1 AOL 1

34658 . 7 - Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos - 20211.A 
Avaliação On-Line 1 (AOL 1) – 
Questionário 
 
Nota final Enviado: 18/03/21 00:10 (BRT) 
9/10 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Os parâmetros de Kelvin-Planck e Carnot são utilizados para determinar a 
eficiência de uma Máquina Térmica segundo a Segunda Lei da 
Termodinâmica. Enquanto Kelvin-Planck utiliza parâmetros obedecendo o 
fluxo de calor entre as fontes quentes e frias, Carnot utiliza a diferença de 
temperatura entre as fontes quentes e frias para determinar a eficiência do 
dispositivo.” 
Fonte: KROOS, K.A.; POTTER, M.C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª 
Ed. São Paulo: Ed. Trilha, 2016. 
Em relação à Segunda Lei da Termodinâmica para a análise dos ciclos 
motores a vapor, considerando que uma Máquina Térmica receba 1000J de 
calor e opere entre as fontes de 27°C e 327°C com cerca de 80% do 
rendimento ideal, podemos afirmar que o trabalho realizado por essa 
máquina é de: 
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1. 
600 J. 
2. 
250 J. 
3. 
350 J. 
4. 
400 J. 
Resposta correta 
5. 
500 J. 
2. Pergunta 2 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Turbinas e compressores são equipamentos projetados para extrair 
(turbina) ou adicionar (compressores) energia a fluido... e embora haja 
sempre perdas pelas paredes desses equipamentos, a análise teórica 
costuma desprezá-las especialmente em um primeiro estudo.” 
Fonte: KROOS, K.A.; POTTER, M.C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª 
Ed. São Paulo: Ed. Trilha, 2016. 
Considerando as informações em relação às turbinas adiabáticas estudadas 
no ciclo de potência, imagine uma situação na qual o ar com velocidade de 
40 m/s entre em uma turbina adiabática através de um tubo de 4 cm de 
diâmetro a 2 MPa e 400°C e expanda-se para a saída mantido a 100 kPa. 
 
img_BQ1 - Sistemas Térmicos e Fluidosmecânicos - q07.PNG 
Com base nessas informações e nos conteúdos estudados sobre o ciclo de 
potência, determine a energia produzida pela turbina, supondo que um 
processo de quase equilíbrio estático seja experimentado pelo ar. 
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1. 
450 kW. 
2. 
333 kW. 
Resposta correta 
3. 
89,5 kW. 
4. 
21,4 kW. 
5. 
656 kW. 
3. Pergunta 3 
/1 
Leia o excerto a seguir: 
“Num ciclo de potência Rankine, a turbina produz trabalho a partir do vapor 
gerado na caldeira, contudo, este vapor deve estar superaquecido, para 
garantir total aproveitamento na extração de energia. Vapor com saturação 
ou produtos de combustão, além de reduzirem a eficiência, podem danificar 
a turbina.” 
Fonte: KROOS, K.A.; POTTER, M.C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª 
Ed. São Paulo: Ed. Trilha, 2016. 
Imagine que uma caldeira esteja apresentando baixo rendimento na 
produção de vapor. Além disso, tem-se recebido reclamações do 
departamento de meio-ambiente de que a caldeira está com índice de 
poluição atmosférica acima do usual, com elevada quantidade de monóxido 
de carbono. 
Considerando essas informações e o que foi estudado em relação ao ciclo 
Rankine, identifique qual das afirmativas a seguir apresenta a possível 
causa e uma possível solução ao problema apresentado. 
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1. 
Causa: não há alimentação elétrica no painel da caldeira. 
Solução: reparar instalação elétrica da caldeira. 
2. 
Causa: a alimentação de combustível está obstruída. Solução: 
desobstruir tubulação de alimentação de combustível. 
3. 
Causa: a alimentação de água está ineficiente. Solução: efetuar 
limpeza interna na caldeira. 
4. 
Causa: a válvula de segurança da caldeira está desajustada, 
liberando a pressão desnecessariamente. Solução: calibrar a 
válvula para pressão acima da PMTA. 
5. 
Causa: a alimentação de ar para a combustão está ineficiente. 
Solução: ajustar o insuflador de ar de combustão. 
Resposta correta 
4. Pergunta 4 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Conforme proclamado pela Segunda Lei da Termodinâmica, o dispositivo 
de Carnot é um ciclo fictício. Refere-se apenas a um parâmetro para 
verificar se uma máquina térmica é possível de existir.” 
Fonte: KROOS, K.A.; POTTER, M.C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª 
Ed. - São Paulo: Ed. Trilha, 2016. 
Considerando essas informações e o conceito de Máquinas Térmicas 
segundo o ciclo de motores a vapor, podemos afirmar que: 
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1. 
somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria 
possível a uma certa máquina térmica converter integralmente 
calor em trabalho. 
2. 
sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento 
seja 100%. 
3. 
qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e 
rejeita parte desse calor para uma fonte fria. 
Resposta correta 
4. 
na máquina térmica, o calor se propaga da fonte fria para a 
fonte quente. 
5. 
qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte 
quente. 
5. Pergunta 5 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Diversos aquecedores de água de alimentação e um ou dois reaquecedores, 
necessários para evitar a condensação nas pás traseiras da turbina, podem 
ser utilizados na usina. A pressão de extração para cada aquecedor é em 
geral selecionada para que as temperaturas de saturação sejam igualmente 
espaçadas. A redução no fluxo de massa, após o vapor extraído ser 
alimentado no aquecedor, resulta em uma produção menor de potência pela 
turbina. No entanto, aumenta-se a eficiência do ciclo em razão da redução 
da energia necessária pela caldeira”. 
Fonte: WYLEN, G.V; SONNTAG, R; BORGNAKKE, C. Fundamentos da 
Termodinâmica Clássica. 4ª Ed. São Paulo: Ed. Blucher, 2013. 
 
img_BQ1 - Sistemas Térmicos e Fluidosmecânicos - q16.png 
Fonte: KROOS, K.A.; POTTER, M.C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª 
Ed. São Paulo: Ed. Trilha, 2016. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre 
termodinâmica, podemos afirmar que a imagem apresenta um ciclo de: 
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1. 
Brayton, empregado em motores alternativos. 
2. 
Stirling, empregado em turbinas a gás. 
3. 
Rankine com reaquecimento, empregado em turbinas a gás. 
4. 
Stirling, empregado em motores alternativos. 
5. 
Rankine regenerativo, empregado em turbinas a vapor. 
Resposta correta 
6. Pergunta 6 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
“Nas máquinas à vapor o movimento é alternativo e causado pela expansão 
do vapor em um conjunto pistão-cilindro. Nele, o sentido de rotação pode 
ser invertido e por apresentarem movimento alternativo, as máquinas a 
vapor produzem mais vibração do que uma turbina a vapor que produza 
saída de potência análoga.” 
Fonte: KROOS, K.A.; POTTER, M.C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª 
Ed. São Paulo: Ed. Trilha, 2016. 
Com relação aos ciclos de potência a vapor, ao se comparar máquinas a 
vapor e a turbinas a vapor, é correto afirmar que: 
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1. 
a rotação da máquina a vapor equivale à rotação da turbina a 
vapor. 
2. 
a máquina a vapor possui um baixo conjugado de partida, 
enquanto na turbina o conjugado do vapor é alto. 
3. 
as vibrações da máquina a vapor são menores do que as da 
turbina a vapor. 
4. 
a máquina a vapor dispensa o uso do mecanismo biela-
manivela. 
5. 
uma a máquina a vapor pode inverter o sentido de rotação, ao 
passo que a turbina a vapor mantém inalterado o sentido de 
rotação. 
Resposta correta 
7. Pergunta 7 
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Leia o trecho a seguir: 
“Um ciclo de Rankine ideal é aquele que fornece limite superior de 
eficiência de ciclo desde que não haja perdas. Na análise do ciclo Rankine é 
útil considerar que o rendimento depende da temperatura média na qual o 
calor é fornecido e da temperatura média na qual o calor é rejeitado.” 
Fonte: WYLEN, G.V; SONNTAG, R; BORGNAKKE, C. Fundamentos da 
Termodinâmica Clássica. 4ª Ed. São Paulo: Ed. Blucher, 2013. 
Considerando essas afirmações e com base nos estudos dos efeitos da 
variação de pressão e temperatura nos ciclos de potência a vapor, considere 
um ciclo básico de potência a vapor, operando segundo o diagrama T-s. 
 
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