Fundamentos da Termodinâmica - AOL 2

Prévia do material em texto

Avaliação On-Line 2 (AOL 2) 
Fundamentos da Termodinâmica - 20212.AB 
 
Pergunta 1 
/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: 
Ocultar opções de resposta 
• um processo politrópico é uma descrição analítica de um processo de quase equilíbrio 
relacionando pressão e volume. 
 
• para analisar a expansão de um gás em quase equilíbrio, é necessário que a pressão varie 
rapidamente ao longo do volume. 
 
• os trabalhos de expansão ou compressão reais de um gás na fronteira de um cilindro podem 
ser obtidos precisamente para todo o volume. 
 
• em um estado de não equilíbrio as propriedades intensivas permanecem constantes com a 
posição para um dado tempo. 
 
• em um estado de quase equilíbrio, a interpretação da área no diagrama pressão-
temperatura mostra que o trabalho é propriedade do sistema. 
 
Pergunta 2 
/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 
• a energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada 
frequentemente de energia nuclear. 
 
• a energia mecânica é a forma de energia que pode ser convertida diretamente em trabalho 
mecânico por um dispositivo ideal. 
 
• as formas sensíveis e latentes de energia interna são definidas como a temperatura, sendo 
esta uma forma de energia térmica. 
 
• os sistemas que operam a temperatura constante podem ser analisados mais 
convenientemente desconsiderando os efeitos de atrito. 
 
• as energias cinética e potencial independem do estado do corpo, sendo propriedades 
intensivas do sistema como um todo. 
 
Pergunta 3 
/0,1 
 Eficiência é um dos termos mais utilizados na termodinâmica, e indica o grau de sucesso com o qual 
um processo de transferência ou conversão de energia é realizado. Em geral, a eficiência de sistemas 
de aquecimento de prédios residenciais e comerciais é expressa com base na eficiência da utilização 
anual de combustível, que leva em conta a eficiência da combustão, bem como perdas de calor para 
áreas não aquecidas, perdas de partida e parada dos sistemas. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre eficiência térmica e energética, analise 
as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 I. ( ) A eficiência mecânica de um dispositivo ou processo é definida como a razão entre a energia 
mecânica de saída e a energia mecânica de entrada. 
 
 
II. ( ) A eficiência da bomba é definida como a razão entre o aumento de energia mecânica do fluido e 
a saída de energia pelo trabalho de bombeamento. 
 
 
III. ( ) Uma eficiência de conversão menor que 100% indica que parte da energia mecânica foi 
convertida em energia térmica. 
 
 
IV. ( ) O limite inferior de 20% corresponde à conversão de toda a energia elétrica ou mecânica 
fornecida em energia térmica. 
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
• F, F, V, V. 
 
• F, V, F, V. 
 
• F, V, V, F. 
 
• V, V, F, F. 
 
• V, F, V, F. 
 
Pergunta 4 
/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 
• II e IV. 
 
• I e IV. 
 
• II e III. 
 
• I e II. 
 
• III e IV. 
 
Pergunta 5 
/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, 2, 3, 4. 
 
• 4, 3, 2, 1. 
 
• 2, 4, 1, 3. 
 
• 2, 1, 4, 3. 
 
• 3, 4, 1, 2. 
 
Pergunta 6 
/0,1 
Leia o excerto a seguir: 
“As formas de energia que constituem a energia total de um sistema podem estar contidas ou 
armazenadas em um sistema e, portanto, podem ser vistas como formas estáticas de energia. Os tipos de 
energia não armazenados em um sistema podem ser visualizados como formas dinâmicas de energia ou 
como interações de energia. As formas dinâmicas de energia são identificadas na fronteira do sistema à 
medida que a atravessam e representam a energia ganha ou perdida por um sistema durante um 
processo.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 53. 
 Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as interações de energia em sistemas 
termodinâmicos, pode-se afirmar que: 
Ocultar opções de resposta 
• o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, 
somente em sistemas isolados. 
 
• as energias cinética e elétrica são duasformas de interação de energia associadas a um 
sistema fechado. 
 
• a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em 
sistemas abertos. 
 
• as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia 
associadas a um sistema fechado. 
 
• a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia 
potencial e energia mecânica. 
 
Pergunta 7 
/0,1 
A partir das contribuições de Galileu e outros, Newton formulou uma descrição geral dos movimentos dos 
objetos sob a influência de forças aplicadas. As leis do movimento de Newton, que fornecem a base para a 
mecânica clássica, conduzem aos conceitos de trabalho, energia cinética e energia potencial, os quais 
eventualmente levam a um conceito mais amplo de energia. 
Considerando essas informações e observando as leis de conservação da mecânica, em relação ao 
conceito de energia, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O trabalho realizado por uma força é uma grandeza escalar que mede a variação de uma dada 
quantidade de energia. 
Porque: 
II. Transferência de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia em um sistema 
fechado. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
• As asserções I e II são falsas. 
 
• A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
 
• A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
 
Pergunta 8 
/0,1 
 Calor e trabalho são grandezas direcionais e, portanto, uma descrição completa das interações de calor e 
trabalho exige a especificação de magnitude e direção. Observe que a grandeza transferida de ou para o 
sistema durante a interação não é uma propriedade, já que a quantidade de tal grandeza depende de 
mais parâmetros além daqueles do estado do sistema. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características das interações de 
transferência de energia entre sistema e vizinhanças, analise as asserções a seguir e a relação proposta 
entre elas. 
I. Calor e trabalho são mecanismos de transferência de energia entre um sistema e sua vizinhança e 
ambos estão associados a um processo, não a um estado. 
Porque: 
II. Ao contrário das propriedades, calor ou trabalho não têm significado em um estado. 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
• A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
 
• A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
 
• As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
 
• As asserções I e II são falsas. 
 
Pergunta 9 
/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 
• F, V, F, V. 
 
• F, F, V, V. 
 
• F, V, V, F. 
 
• V, V, F, F. 
 
• V, F, F, V. 
 
Pergunta 10 
/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, 2, 4, 3. 
 
• 3, 2, 1, 4. 
 
• 2, 3, 1, 4. 
 
• 2, 4, 3, 1. 
 
• 4, 1, 3, 2. 
 
	Avaliação On-Line 2 (AOL 2)