AOL 02 - Termodinâmica Avançada

Prévia do material em texto

09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 1/7
Conteúdo do exercício
Ocultar opções de resposta 
Pergunta 1 -- /1
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: convecção.
A transferência de calor por convecção é um processo que acontece sempre simultaneamente com a 
condução ou com a radiação.
O modo de transferência de calor por convecção acontece até mesmo no vácuo.
Podemos citar, como exemplo de convecção, a extremidade exposta de uma colher de metal imersa 
em uma xicara de café quente. A parte que está imersa no líquido quente irá esquentar por convecção 
devido a fluência da energia.
A transferência de calor por convecção em um fluxo turbulento de alta velocidade, normalmente é 
bem menor do que a transferência de calor por convecção em um fluxo laminar (velocidade menor).
Resposta correta
Podemos exemplificar a convecção ao pensarmos no processo de ebulição da água 
numa panela. A transferência de calor por convecção, neste caso, está presente na 
movimentação do fluido induzida por bolhas de vapor geradas no fundo de uma 
panela contendo água fervendo.
Pergunta 2 -- /1
09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 2/7
Ocultar opções de resposta 
Ocultar opções de resposta 
O Ciclo Rankine é um ciclo termodinâmico que pode ser reversível, funciona convertendo calor em trabalho. É 
um modelamento muito utilizado na vida real em grandes indústrias fornecedoras de energia. A respeito dos 
processos envolvidos, assinale a alternativa que contenha a afirmação correta.
No condensador, existe a transferência de calor do vapor para a água de arrefecimento escoando em 
uma mesma corrente, nesse caso, o vapor é condensado e a temperatura da água de arrefecimento 
diminui.
No condensador, existe a transferência de calor da água de arrefecimento para o vapor escoando em 
uma corrente separada, nesse caso, o vapor é condensado e a temperatura da água de arrefecimento 
aumenta.
O líquido condensado que sai do condensador é bombeado do condensador para dentro da turbina a 
uma pressão muito mais reduzida.
Na caldeira, o fluido de trabalho completa um ciclo como o líquido que deixa a bomba, passando a ser 
chamado de água de alimentação da caldeira em que é resfriado até a sua saturação e evaporada na 
bomba.
Resposta correta
O vapor na caldeira quando com temperatura e pressão elevada, se expande por 
meio da turbina produzindo trabalho.
Pergunta 3 -- /1
A viscosidade de um fluido deve ser medida por um viscosímetro construído com dois cilindros concêntricos de 
40 cm de comprimento. O diâmetro externo do cilindro interior é de 12 cm e a folga entre os dois cilindros é de 
0,15 cm. O cilindro interno é girado a 300 rpm e o torque medido foi de 1,8 N.m. Determina a viscosidade do 
fluido.
Resposta correta𝜇=0,158𝑁.𝑠𝑚⁄²
𝜇=15,8𝑁.𝑠𝑚⁄²
𝜇=158𝑁.𝑠𝑚⁄²
𝜇=0,0158𝑁.𝑠𝑚⁄²
09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 3/7
Ocultar opções de resposta 
𝜇=1,58𝑁.𝑠𝑚⁄²
Pergunta 4 -- /1
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: radiação.
A transmissão acontece quando a radiação interage com o sólido que entrou em contato, implicando 
num aumento de energia interna.
Resposta correta
A reflexão ocorre quando a radiação incide um determinado material e esse 
material provoca o redirecionamento do raio para fora da superfície.
A absorção é um processo que refere à radiação atravessando o meio, assim como ocorre quando 
temos uma poça d’água no chão e observamos o sol atravessando essa poça.
A absorção ocorre quando a radiação incide um determinado material e esse material provoca o 
redirecionamento do raio para fora da superfície.
A reflexão acontece quando a radiação interage com o sólido que entrou em contato, implicando num 
aumento de energia interna.
Pergunta 5 -- /1
Observe que a figura abaixo representa um ciclo de Rankine e cada equipamento que compõe o ciclo recebeu 
uma numeração. Assinale a alternativa que relacione corretamente a numeração com o nome do equipamento 
em questão.
09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 4/7
Ocultar opções de resposta 
Ocultar opções de resposta 
1: Turbina / 2: Condensador / 3: Bomba / 4: Caldeira.
1: Caldeira / 2: Turbina / 3: Caldeira / 4: Bomba.
Resposta correta1: Caldeira / 2: Turbina / 3: Condensador / 4: Bomba.
1: Condensador / 2: Turbina / 3: Condensador / 4: Bomba
1: Condensador / 2: Turbina / 3: Caldeira / 4: Bomba.
Pergunta 6 -- /1
Em um ciclo de Ar-Padrão Brayton, ao ignoramos a irreversibilidade associada à circulação do ar, ignorarmos as 
perdas de carga por atrito e considerando que o ar escoa à pressão constante por meio dos trocadores de calor, 
além de considerarmos que não existe perda de calor por meio da transferência de calor, tornando os processos 
da turbina e do compressor isentrópicos, teremos então um ciclo Ideal. Com base nas figuras a seguir e seu 
conhecimento do assunto, assinale a única alternativa verdadeira.
b) No diagrama p-s, a área 1-2-a-b-1 nos fornece o trabalho produzido pela turbina por unidade de 
massa.
09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 5/7
Ocultar opções de resposta 
A área do diagrama T-s pode ser interpretada como o trabalho produzido pelo sistema.
No driagrama p-s a área 3-4-b-a-3 representa o trabalho que é transmitido ao compressor por unidade 
de massa.
A área do diagrama p-s pode ser interpretada como o calor produzido pelo sistema.
Resposta correta
No diagrama T-s a área 2-3-a-b-2 nos fornece o calor adicionado por unidade de 
massa.
Pergunta 7 -- /1
Se imaginarmos um ciclo de Rankine em que o fluido de trabalho passe por todos os componentes de um ciclo 
simples, e sem irreversibilidade, isso implicaria diretamente no fluido de trabalho que iria escoar através destes 
componentes a uma pressão constante. Além disso, com a ausência da irreversibilidade e trocas de calor com a 
vizinhança, os processos que acontecem na turbina e na bomba se tornariam processos isentrópicos. Formando 
um Ciclo de Rankine Ideal. Os processos do ciclo ideal estão ilustrados na figura a seguir, analisando a imagem, 
assinale a alternativa correta.
Resposta correta
Processo 3-4: Compressão isentrópica na bomba até o estado 4 na região de 
líquido comprimido.
Processo 4-1: Transferência de calor para o fluido de trabalho à medida que ele escoa com o aumento 
de pressão através da caldeira para completar o ciclo.
Processo 2-3: Expansão isentrópica do fluido de trabalho à medida que ele escoa a pressão 
constante através do condensador com líquido saturado no estado 3.
09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 6/7
Ocultar opções de resposta 
Ocultar opções de resposta 
Processo 4-a: Expansão isentrópica do fluido de trabalho através da turbina de vapor saturado no 
estado 1 até a pressão do condensador.
Processo 1-2: Compreensão isentrópica do fluido de trabalho através da turbina de vapor saturado no 
estado 1 até a pressão do condensador.
Pergunta 8 -- /1
Assinale a alternativa correta com base em seu conhecimento do Ciclo de Ar-Padrão Brayton
Os principais equipamentos que compõem o ciclo de ar-padrão de turbina a gás modelado de acordo 
as condições do ciclo de Brayton são: Compressor, trocador de calor e bomba.
Resposta correta
No o ciclo de ar-padrão, o ar que entrou no início irá retornarpara a vizinhança com 
a temperatura maior do que a da vizinhança.
O aumento de temperatura no ciclo acontece por combustão.
O aumento de temperatura no ciclo acontece por transferência de calor de uma fonte interna ao 
processo para o fluido de trabalho. Essa fonte pode ser o vaporizador, por exemplo.
No ciclo de ar-padrão, o ar entra na turbina a partir da vizinhança
Pergunta 9 -- /1
Determine a densidade, a gravidade específica e a massa de ar numa sala cujas dimensões são: (1 x 3 x 6) m, a 
100 kPa e a 25 °C.
Para o gás do ar, considere R = 0,297 kPa.m³/(kg.K).
09/05/2021 Comentários
https://sereduc.blackboard.com/ultra/courses/_49975_1/outline/assessment/_3417821_1/overview/attempt/_12108696_1/review/inline-feedback?… 7/7
Ocultar opções de resposta 
Densidade = 21,06 kg/m³ Gravidade Específica = 0,00117 e massa = 1,17 kg.
Densidade = 1,17 kg/m³ Gravidade Específica = 0,117 e massa = 21,06 kg.
Densidade = 1,17 kg/m³ Gravidade Específica = 0,00117 kg/m³ e massa = 21,06 kg.
Resposta corretaDensidade = 1,17 kg/m³ Gravidade Específica = 0,00117 e massa = 21,06 kg.
Densidade = 11,70 kg/m³ Gravidade Específica = 0,00117 e massa = 2,106 kg.
Pergunta 10 -- /1
Assinale a alternativa correta a respeito do modo de transferência de calor: condução.
Resposta correta
A condução pode ser vista como a transferência de energia das partículas mais 
energéticas para as menos energéticas de uma substância devido às interações 
entre partículas.
Podemos citar, como exemplo de condução, a transferência de calor que acontece nos raios solares 
até chegar ao nosso Planeta Terra.
A taxa do qual o calor é transferido por condução, qk, é inversamente proporcional ao gradiente de 
temperatura dT/dx vezes a área A, por meio da qual o calor é transferido.
A taxa real de fluxo de calor irá depender de uma propriedade física do meio chamada de viscosidade.
Sempre que houver um gradiente de temperatura em meio sólido, o calor irá fluir da região que 
apresentar menor temperatura para a região de maior temperatura