Exercícios 01-04

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Quais são as temperaturas de bulbo seco e umidades relativas que proporcionam o conforto térmico a um universo maior de pessoas?
Padrão esperado: 
O estudioso Fanger estudou os parâmetros que garantem o conforto térmico dos seres humanos na década de 70 e descobriu que uma dada condição do ambiente não é capaz de agradar a todos os usuários, uma vez que a sensação de conforto térmico é subjetiva e percebida de forma diferente pelos indivíduos. Fanger, no entanto descobriu que há faixas de temperatura e de umidade relativas que agradam um percentual maior de usuários. Há além destas duas grandezas diversos fatores que influenciam esta sensação tais como velocidade do ar, tipo de vestimentas, metabolismo, temperatura das paredes do ambiente. A norma brasileira recomenda para escritórios e residências temperaturas de 23 a 25 graus para temperaturas internas no verão. A umidade relativa recomendada é de 40 a 60%. Estes parâmetros dependem também da aplicação. Por isso é importante a consulta às normas técnicas. 
R= Conforme a NR 17 do Ministério do trabalho, a recomendação do índice de temperatura efetiva deve estar entre 20 à 23ºC e a umidade relativa do ar não pode ser inferior a 40 %. Vale ressaltar que a sensação de conforto térmico pode ser subjetiva e sentida de forma diferente pelas pessoas. Esta recomendação agrada de uma forma geral a maioria dos expostos no ambiente.
1) São processos básicos em um sistema de A.C.
I. Resfriar
II. Aquecer
III. Refrescar
IV. Umidificar
V. Desumidificar
a) II, III, IV e V.
b) I, II, IV e V.
c) I, II, III e V.
d) I, III, IV e V.
e) I, II, III e IV.
2) Com o ar condicionado procura-se manter as condições ambientais de maneira a realizar o metabolismo sem dificuldades. Em altas temperaturas, o corpo humano reage apresentando:​​​​​​​
a) Tremor e Sudorese.
b) Vasodilatação e Vasoconstrição.
c) Tremor e Vasodilatação.
d) Vasodilatação e Sudorese.
e) Vasoconstrição e Tremor.
3) Este equipamento tem a função de sugar o ar atmosférico por um ventilador, para que ele seja disseminado no ambiente por meio de uma rede de dutos, grelhas, grades e fendas, que proporcionam ao ambiente condições muito mais agradáveis de trabalho. O sistema também é responsável por inserir ar fresco e tratado no ambiente, além de impedir que agentes contaminantes entrem no local.
A definição acima refere-se ao:
a) sistema de insuflamento.
b) sistema de ventilação.
c) climatizador.
d) tubos de escoamento.
e) sistema de regulação natural.
4) Basicamente, a finalidade de um aparelho de ar condicionado é extrair o calor de uma fonte quente, rejeitando para o ambiente externo. Existem diversas formas e tabelas que possibilitam a estimativa da carga térmica, para que o sistema seja especificado de forma correta e adequada. Nessas condições, para determinar a carga térmica, deve-se levar em consideração, além do volume da sala,
I. a incidência de ventos laterais.
II. a superfície de janelas e portas.
III. o número de pessoas que ocupam constantemente o recinto.
IV. a estimativa da potência de outros aparelhos elétricos/eletrônicos que existam no local.
É correto apenas o que se afirma em
a) I, II e III.
b) II e IV.
c) I e III.
d) I, III e IV.
e) II, III e IV.
Vamos aos dados/resoluções:
É de conhecimento público que as alternativas corretas são as que se encontram os itens II, III e IV, ou seja, letra e) . E isso ocorre porque a superfície das janelas e portas (se constantemente abertas e/ou expostas) entram na estimativa da carga térmica de condução, insolação e de infiltração; isso é feito mesmo no cálculo simplificado de carga térmica (NBR 5858).
Entretanto, a incidência de ventos laterais são levados em consideração indiretamente, através de dados tabelados que variam com a orientação e época do ano. Finalizando então, e por via de regra, não são computados nas estimativas de carga térmica.
5) Em um diagrama psicrométrico, a imagem abaixo representa:
a) um processo de combinado de aquecimento e umidificação.
b) um processo de umidificação.
c) um processo de aquecimento.
d)um processo de resfriamento com desumidificação.
e) um processo de desumidificação e aquecimento por secador químico.
Considerando o esquema de um refrigerador, seu primeiro desafio é explicar, passo-a-passo e mais detalhadamente possível, como funciona um ar condicionado, que retira energia do ambiente mais frio e coloca no ambiente mais quente.
Na sequência, suponha um ar-condicionado de eficiência de 40%, onde lhe é fornecido 1200J de trabalho por segundo, dentro de uma sala de 10m³. Qual é a variação de temperatura por segundo nesse ambiente? Essa variação é grande ou pequena?
[Use a densidade do ar como 1,27 kg/m³ e pesquise o calor específico do ar.]
O ar condicionado vai aquecer o ambiente, onde a função quente retira o ar frio do local e dispara o ar quente. Outra forma é retirar o ar quente do ambiente e bombear o ar frio.
PADRÃO DE RESPOSTA ESPERADO
O ar-condicionado está numa sala onde a temperatura é a mesma que o exterior, então ele começa a funcionar. O aparelho recebe trabalho de um motor dentro dele que, por sua vez, recebe energia da rede elétrica. Uma vez recebendo trabalho, ele começa a retirar o calor da sala e lançar no exterior. O ambiente vai ficando mais frio e se tornando uma fonte fria, enquanto o exterior é a fonte quente. Esse processo continua enquanto o ar-condicionado receber trabalho.
1) Uma máquina térmica realiza um ciclo termodinâmico. Esse ciclo tem um rendimento de 20 %, se no ciclo for realizado 150 J de trabalho.
Calcule quanta energia é retirada da fonte quente.
a) a) Qq=-149,8 J
b) b) Qq=150,2 J
c) c) Qq=149,8 J
d) d) Qq=750 J
e) e) Qq=30 J
2) Duas máquinas térmicas retiram calor de um reservatório quente, realizam trabalho e rejeitam uma certa quantidade de calor no mesmo reservatório frio.
Sobre isso, analise as afirmativas a seguir.
I – as duas máquinas terão a mesma eficiência.
II – as duas máquinas necessariamente retirarão a mesma quantidade de calor e rejeitarão a mesma quantidade de calor, afinal, estão entre os mesmos reservatórios térmicos.
III – A eficiência, o calor retirado da fonte quente, o trabalho realizado e o calor rejeitado são características que dependem de cada máquina. Por isso, não se pode afirmar nada a partir das informações fornecidas.
Quais estão corretas?
a) a) Apenas a I.
b) b) Apenas a II.
c) c) Apenas a III.
d) d) Apenas a I e a II.
e) e) A I, a II e a III.
3) Em um certo refrigerador. O coeficiente de desempenho vale 15%, se fornecemos 1000J de trabalho para fazê-lo funcionar, qual é a quantidade de calor que é retirada da fonte fria?
a) a) QF =150J
b) b) QF =6666,6... J
c) c) QF =999,85 J
d) d) É impossível de calcular com os parâmetros fornecidos.
e) e) QF = 300 J
RESPOSTA CORRETA
Temos de utilizar a fórmula para o coeficiente de desempenho e substituir os valores, então
%varepsilon = {Q_F} over {W} 15"%" = {Q_F} over{1000} Q_F =0,15 . 1000 = 150 J
4) Uma máquina térmica opera sobre as temperaturas de 100K e 600K, se essa máquina efetua 1000J de trabalho.
Suponha que é uma máquina de Carnot. Qual é a eficiência dessa máquina?
a) a) ε ={1} over {6}
b) b) ε = 0,1
c) c) ε = 500
d) d) ε ={7} over {6}
e)e) ε =
RESPOSTA CORRETA
Temos os parâmetros e uma fórmula, temos de aplicá-la, assim
ε = 
1-{T_L} over {T_H} = 1- {100} over{600} = 1- {1} over {6} = {5} over {6}
5) Analise as afirmativas a seguir.
I – Uma máquina térmica pode rejeitar mais calor do que recebeu, se, e somente se, combinado com o trabalho que aplicou.
II – A máquina de Carnot é uma idealização e é a máquina que teria a maior eficiência.
III – Uma máquina térmica tem eficiência inferior à de uma máquina de Carnot, porém, nela, o calor nunca pode sair da fonte fria, mesmo recebendo trabalho.
Quais estão corretas?
a) a) Apenas a I.
b) b) Apenas a II.
c) c) Apenas a III.
d) d) Apenas a I e a II.
e) e) A I, a II e a III.