AOL 2 Termodinâmica

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AOL 2 Termodinâmica 
1. 
1. 
2. Pergunta 1 
/0,1 
Leia o texto abaixo: 
“Em experimentos clássicos conduzidos no início do século XIX, Joule estudou 
processos através dos quais um sistema fechado passa de um estado de 
equilíbrio a outro. Em particular, ele considerou processos que envolvem 
interações de trabalho, mas não interações de calor, entre o sistema e sua 
vizinhança. Dessa forma, o valor do trabalho líquido realizado por ou sobre um 
sistema fechado que passa por um processo adiabático entre dois estados 
dados depende somente dos estados inicial e final, e não dos detalhes do 
processo adiabático.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica 
para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 47. 
 Considerando essas informações e os critérios desenvolvidos a partir dos 
aspectos de variação de energia entre dois estados, analise as afirmativas a 
seguir: 
I. Se 5 kJ de calor forem transferidos para uma batata assando em um forno 
fechado, haverá aumento de energia da batata maior que 5 kJ. 
II. Se 15 kJ de calor são transferidos para a água em aquecimento e 3 kJ forem 
perdidos para o ambiente, o aumento de energia da água será maior que 15 kJ. 
III. Em uma sala isolada aquecida por um aquecedor elétrico, a energia do 
sistema tende a aumentar como resultado do trabalho elétrico realizado. 
IV. Se 12 kJ de calor é transferido para um sistema durante um processo 
adiabático e 6 kJ de trabalho é realizado sobre ele, sua energia total aumenta. 
Está correto apenas o que se afirma em: 
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1. 
II e IV 
2. 
I e IV. 
3. 
III e IV 
Resposta correta 
4. 
I e II. 
5. 
II e III. 
3. Pergunta 2 
/0,1 
Uma certa interação é classificada como trabalho se satisfizer o seguinte 
critério, que pode ser considerado como a definição termodinâmica de 
trabalho: “um sistema realiza trabalho sobre suas vizinhanças se o único efeito 
sobre tudo aquilo externo ao sistema puder ser o levantamento de um peso”. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de 
trabalho termodinâmico, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a 
suas respectivas características: 
1) Trabalho positivo. 
2) Trabalho negativo. 
3) Trabalho nulo. 
4) Potência. 
( ) Realizado sobre o sistema pelas vizinhanças. 
( ) Alcançado quando não há variação no sistema. 
( ) Realizado pelo sistema sobre as vizinhanças. 
( ) Taxa de tempo na qual a transferência de energia ocorre. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
4, 1, 3, 2. 
2. 
3, 2, 1, 4. 
3. 
2, 3, 1, 4. 
Resposta correta 
4. 
2, 4, 3, 1. 
5. 
1, 2, 4, 3. 
4. Pergunta 3 
/0,1 
 Nas análises de volumes de controle, o balanço de energia da primeira lei é 
incrementado ao se considerar também o princípio de conservação de massa. 
Assim, o balanço da taxa de massa em volumes de controle é a formulação do 
princípio de conservação de massa normalmente empregada em engenharia e 
estabelece as relações entre o fluxo de massa na entrada e na saída do sistema. 
 Considerando essas informações e tudo o que se estudou sobre o princípio da 
conservação de massa em um volume de controle, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A vazão mássica corresponde à taxa temporal de fluxo de massa através 
das fronteiras de um volume de controle. 
II. ( ) A vazão volumétrica é obtida pelo produto entre a área da seção 
transversal do cilindro no escoamento unidimensional e o volume do fluido. 
III. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a quantidade de 
matéria no interior do volume de controle varia continuamente. 
IV. ( ) Para um volume de controle em regime permanente, a situação da massa 
em seu interior e em sua fronteira tende a se alterar com o tempo. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, F, F, V. 
2. 
F, V, V, F. 
3. Incorreta: 
F, V, F, V. 
4. 
V, V, F, F. 
Resposta correta 
5. 
F, F, V, V. 
5. Pergunta 4 
/0,1 
Muitos sistemas de engenharia são projetados para transportar fluidos de um 
lugar a outro a uma vazão, velocidade e diferença de altura especificadas, e o 
sistema pode produzir trabalho mecânico em uma turbina ou pode consumir 
trabalho mecânico em uma bomba ou ventilador durante o processo. Esses 
sistemas não envolvem conversão da energia nuclear, química ou térmica em 
energia mecânica. 
Considerando essas informações e os conceitos estudados sobre conversão 
energética em um sistema termodinâmico, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula 
é chamada frequentemente de energia nuclear. 
2. 
as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas 
como a temperatura, sendo esta uma forma de energia térmica. 
3. 
as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, 
sendo propriedades intensivas do sistema como um todo. 
4. Incorreta: 
os sistemas que operam a temperatura constante podem ser 
analisados mais convenientemente desconsiderando os efeitos de 
atrito. 
5. 
a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida 
diretamente em trabalho mecânico por um dispositivo ideal. 
Resposta correta 
6. Pergunta 5 
/0,1 
 A conservação da energia está implícita no enunciado da primeira lei. Embora 
a essência da primeira lei seja a existência da propriedade energia total, a 
primeira lei quase sempre é vista como uma declaração do princípio de 
conservação da energia. 
 Considerando essas informações e em relação aos conceitos enunciados na 
primeira lei da termodinâmica, analise as asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas. 
I. O balanço de energia pode ser descrito pela soma das variações de todas as 
formas macroscópicas de energia. 
Porque: 
II. A variação da quantidade de energia contida no sistema em certo intervalo 
de tempo será igual à soma da quantidade de calor transferido para dentro do 
sistema com a quantidade de trabalho realizado pelo sistema. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. Incorreta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição 
falsa. 
Resposta correta 
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é 
uma justificativa correta da I. 
5. 
As asserções I e II são falsas. 
7. Pergunta 6 
/0,1 
Não há exigência de que um sistema que passa por um processo esteja em 
equilíbrio durante o processo. Alguns ou todos os estados intermediários 
podem ser estados de não equilíbrio. Em muitos de tais processos, estamos 
limitados ao conhecimento do estado antes de o processo ocorrer e do estado 
após o fim do processo. Contudo, os processos quase estáticos contribuem 
para a dedução das relações existentes entre as propriedades de sistemas 
simplificados. 
 Com base nessas informações e considerando o que se sabe sobre os modelos 
de processos termodinâmicos, pode-se afirmar que: 
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1. Incorreta: 
para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é 
necessário que a pressão varie rapidamente ao longo do volume. 
2. 
um processo politrópico é uma descrição analítica de um 
processo de quase equilíbrio relacionando pressão e volume. 
Resposta correta 
3. 
em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no 
diagrama pressão-temperatura mostra que o trabalho é 
propriedade do sistema. 
4. 
em um estado de não equilíbrio as propriedades intensivas 
permanecem constantes com a posição para um dado tempo. 
5. 
os trabalhos de expansão ou compressão reais de um gás na 
fronteira de um cilindro podem ser obtidos precisamente para 
todo o volume. 
8. Pergunta 7 
/0,1 
A energia pode ser interagircom um sistema sob três formas: calor, trabalho e 
fluxo de massa. As interações de energia são identificadas quando atravessam 
a fronteira de um sistema e representam a energia ganha ou perdida por um 
sistema durante um processo. As duas únicas formas de interações de energia 
associadas a uma massa fixa ou aos sistemas fechados são a transferência de 
calor e a realização de trabalho. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de 
interações de energia, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a 
suas respectivas características: 
1) Variação da energia interna. 
2) Transferência de calor. 
3) Realização de trabalho. 
4) Fluxo de massa. 
( ) Nos sistemas estacionários esta interação é igual à variação da energia total 
do sistema, constituída pelas energias potencial e cinética. 
 
( ) Uma interação de energia que não é causada por uma diferença de 
temperatura entre um sistema e sua vizinhança. 
 
( ) É um mecanismo adicional de transferência de energia associado ao 
escoamento de um fluido através do sistema. 
 
( ) Esta interação modifica a energia das moléculas e aumenta ou diminui a 
energia interna do sistema. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
4, 2, 3, 1. 
2. 
1, 3, 4, 2. 
Resposta correta 
3. 
1, 4, 3, 2. 
4. 
2, 4, 3, 1. 
5. 
4, 2, 1, 3. 
9. Pergunta 8 
/0,1 
A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas 
diferentes: calor e trabalho. Quando um corpo é deixado em um meio que está 
a uma temperatura diferente, a transferência de energia ocorre entre o corpo e 
o meio até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, ou seja, até que o corpo e 
o meio atinjam a mesma temperatura. Dessa forma, diz-se que a energia é 
transferida para o corpo sob a forma de calor. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o calor e as 
interações de energia em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) É possível entender o calor como a forma de energia transferida entre 
dois sistemas em virtude da diferença de temperaturas. 
II. ( ) Em termodinâmica, entendemos como fluxo de calor o escoamento de 
uma substância fluida chamada de calor. 
III. ( ) Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado de 
adiabático, podendo ser considerado para sistemas bem isolados. 
IV. ( ) Para o equilíbrio térmico, a direção da transferência de energia ocorre 
do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, V, V, F. 
2. 
V, V, F, V. 
3. 
V, F, F, V. 
4. 
V, F, V, F. 
Resposta correta 
5. 
F, V, F, V. 
10. Pergunta 9 
/0,1 
 O trabalho, assim como o calor, é uma interação de energia entre um sistema e 
sua vizinhança. Assim, se a energia que cruza a fronteira de um sistema 
fechado não é calor, ela deve ser trabalho. O calor é fácil de reconhecer: sua 
força motriz é uma diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança. 
Sendo assim, podemos simplesmente dizer que o trabalho é uma interação de 
energia que não é causada por uma diferença de temperatura entre um 
sistema e sua vizinhança. 
Considerando essas informações e as principais características das formas de 
transferência de energia por calor ou trabalho em um sistema termodinâmico, 
analise as afirmativas a seguir: 
 I. Para um sistema em estado permanente, o valor de nenhuma propriedade 
varia com o tempo. 
II. Se a temperatura de um sistema aumenta, ele deve ter sido submetido à 
transferência de calor. 
III. A energia total de um sistema fechado pode variar como resultado da 
transferência de energia e do fluxo de massa na fronteira. 
IV. Se uma mola for comprimida adiabaticamente, então necessariamente sua 
energia interna irá aumentar. 
 Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e III. 
2. 
II e IV. 
3. 
I e IV. 
Resposta correta 
4. 
I e II. 
5. 
III e IV. 
11. Pergunta 10 
/0,1 
Leia o texto abaixo: 
“Os processos são algumas vezes modelados como um tipo idealizado 
chamado de processo em quase equilíbrio (ou quase estático). Um processo 
em quase equilíbrio é aquele em que o afastamento do equilíbrio 
termodinâmico é, no máximo, infinitesimal. Todos os estados por onde o 
sistema passa, em um processo de quase equilíbrio, podem ser considerados 
estados de equilíbrio. Como os efeitos de não equilíbrio estão inevitavelmente 
presentes durante os processos reais, os sistemas de interesse para a 
engenharia podem, na melhor das hipóteses, se aproximar de um processo em 
quase equilíbrio, mas nunca realizá-lo.” 
Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. 
Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 38. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o trabalho em 
processos termodinâmicos quase estáticos, analise os termos disponíveis a 
seguir e os associe a suas respectivas características: 
1) Trabalho elétrico. 
2) Trabalho de eixo. 
3) Trabalho de polarização elétrica. 
4) Trabalho contra uma mola. 
( ) Forma mecânica de transmissão de energia, capaz de produzir rotações em 
um motor de automóvel. 
( ) Forma mecânica de trabalho, capaz de alongar um corpo elástico sob 
aplicação de uma força. 
( ) Forma não mecânica de transmissão de energia, em que a densidade de 
carga depende das forças eletromotrizes. 
( ) Forma não mecânica de trabalho, no qual a força generalizada é a 
intensidade do campo elétrico. 
Agora, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
4, 3, 2, 1. 
2. 
3, 4, 1, 2. 
3. 
2, 1, 4, 3. 
4. 
1, 2, 3, 4. 
5. 
2, 4, 1, 3.