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Análise exergética

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Análise exergética 
O que e analise exergetica?
a) Um estudo do consumo energetico total de um sistema.
b) Uma avaliacao da qualidade da energia disponivel para realizar trabalho.
c) Uma tecnica que mede apenas a eficiencia termica de maquinas.
d) Um metodo de calculo de custos operacionais de processos.
Resposta explicativa:
A analise exergetica nao se limita a medir a quantidade de energia consumida, mas avalia a
qualidade da energia e sua capacidade de realizar trabalho util. Ao contrario da energia total, que e
conservada, a exergia pode ser destruida devido a irreversibilidades, permitindo identificar onde os
processos sao menos eficientes.
Qual e a principal diferenca entre energia e exergia?
a) Energia nao pode ser convertida em trabalho; exergia pode.
b) Energia e sempre conservada; exergia pode ser destruida.
c) Energia depende da temperatura ambiente; exergia nao depende.
d) Nao ha diferenca, sao conceitos iguais.
Resposta explicativa:
Energia e uma grandeza conservada, ou seja, ela nao desaparece, apenas se transforma. Ja a
exergia representa a parcela da energia que pode ser convertida em trabalho util, e essa
quantidade pode ser perdida devido a irreversibilidades nos processos, como atrito, dissipacao
termica e mistura irreversivel de fluidos.
Por que a analise exergetica e considerada mais completa que a analise energetica?
a) Porque leva em conta apenas a eficiencia termica.
b) Porque considera tanto a quantidade quanto a qualidade da energia.
c) Porque ignora perdas de calor para o ambiente.
d) Porque e mais simples de aplicar.
Resposta explicativa:
A analise exergetica avalia nao apenas quanto de energia esta presente, mas tambem quanta
dessa energia pode ser realmente convertida em trabalho. Isso permite identificar pontos de maior
desperdicio e oportunidades de melhoria, algo que a analise energetica tradicional nao consegue
detalhar.
Qual das alternativas abaixo descreve corretamente uma irreversibilidade em um processo
exergetico?
a) Transformacao de calor de alta temperatura para baixa temperatura sem aproveitamento.
b) Conversao de trabalho mecanico em calor sem perdas.
c) Armazenamento de energia sem dissipacao.
d) Transferencia de energia eletrica de um gerador para um motor.
Resposta explicativa:
Irreversibilidades ocorrem sempre que ha degradacao da qualidade da energia, como quando calor
flui de uma fonte quente para uma fria sem realizar trabalho util. Isso reduz a exergia disponivel no
sistema e aumenta as perdas energeticas.
A eficiencia exergetica de um sistema e calculada como:
a) A razao entre a energia de saida e a energia de entrada.
b) A diferenca entre energia total e energia perdida.
c) A razao entre exergia util e exergia fornecida ao sistema.
d) A relacao entre potencia eletrica e termica.
Resposta explicativa:
A eficiencia exergetica mede a proporcao de exergia util que um sistema consegue entregar em
relacao a exergia total fornecida. E diferente da eficiencia energetica, pois considera as perdas
irreversiveis e a qualidade da energia envolvida no processo.
Em qual situacao a analise exergetica e particularmente util?
a) Apenas na avaliacao de maquinas termicas.
b) Na otimizacao de processos industriais complexos.
c) Exclusivamente no calculo de consumo de combustivel.
d) Apenas para medir calorias em alimentos.
Resposta explicativa:
A analise exergetica e valiosa em qualquer processo industrial onde se deseja identificar perdas de
energia de alta qualidade e melhorar a eficiencia global. Ela e aplicada nao apenas em maquinas
termicas, mas tambem em sistemas de refrigeracao, processos quimicos e ate em redes de energia
eletrica.
Qual e a unidade mais comum usada para exergia?
a) Joule (J)
b) Watt (W)
c) Pascal (Pa)
d) Kelvin (K)
Resposta explicativa:
A exergia e uma forma de energia, portanto sua unidade e o joule. O conceito de exergia permite
quantificar a capacidade de um sistema de realizar trabalho, mantendo a consistencia com outras
formas de energia mensuraveis.
Quando um sistema atinge equilibrio com o ambiente, sua exergia:
a) E maxima.
b) E minima, mas nao zero.
c) E zero.
d) Depende da quantidade de energia interna.
Resposta explicativa:
Quando um sistema esta em equilibrio termodinamico com o ambiente, nao ha diferenca de energia
capaz de gerar trabalho. Nesse estado, toda a exergia foi destruida ou utilizada, e o sistema nao
pode mais produzir trabalho util.
O que e exergia destruida?
a) A energia que foi transformada em trabalho.
b) A exergia que se perde devido a irreversibilidades.
c) A energia eletrica gerada por um sistema.
d) A energia armazenada em combustiveis fosseis.
Resposta explicativa:
A exergia destruida representa a parcela da energia que deixa de ser util para realizar trabalho
devido a irreversibilidades, como atrito, dissipacao termica ou reacoes quimicas irreversiveis. E uma
medida direta da ineficiencia do sistema.
A analise exergetica pode ajudar a reduzir custos em processos industriais porque:
a) Ela aumenta a energia total disponivel.
b) Identifica onde a energia de alta qualidade e desperdicada.
c) Substitui completamente a analise financeira.
d) Permite gerar mais energia do que a consumida.
Resposta explicativa:
Ao revelar os pontos onde a energia de maior qualidade e perdida, a analise exergetica permite que
engenheiros tomem decisoes para otimizar processos, reduzir desperdicios e, consequentemente,
diminuir custos operacionais.
Qual e o papel da temperatura ambiente na analise exergetica?
a) Nao tem nenhum impacto.
b) Define a referencia para calcular a exergia disponivel.
c) E usada apenas para medir eficiencia termica.
d) Serve apenas para calibrar instrumentos de medicao.
Resposta explicativa:
A exergia e dependente do estado do ambiente, pois sua definicao leva em conta a energia que
pode ser convertida em trabalho em relacao ao meio ambiente. A temperatura e pressao de
referencia sao fundamentais para calcular corretamente a exergia de calor e trabalho.
No contexto de ciclos termicos, o que representa o termo exergia de calor?
a) Todo o calor transferido de uma fonte quente.
b) A parte do calor que pode ser convertida em trabalho util.
c) O calor perdido para o ambiente.
d) O calor necessario para aquecer a fonte fria.
Resposta explicativa:
Nem todo calor transferido em um ciclo termico pode ser convertido em trabalho. A exergia de calor
indica a fracao que, devido a diferenca de temperatura entre a fonte quente e o ambiente, pode
efetivamente realizar trabalho util.
Por que sistemas de energia renovavel, como paineis solares, tambem se beneficiam da analise
exergetica?
a) Porque a eficiencia energetica nao se aplica a eles.
b) Porque permite avaliar como aproveitar melhor a energia captada.
c) Porque o sol fornece energia infinita.
d) Porque eles nao tem perdas irreversiveis.
Resposta explicativa:
Mesmo que a energia solar seja abundante, nem toda a energia captada pode ser convertida em
trabalho util devido a limitacoes tecnologicas e perdas de conversao. A analise exergetica ajuda a
identificar esses pontos e otimizar a utilizacao da energia.
Em um processo quimico, a exergia e importante porque:
a) Apenas a energia total importa, nao a qualidade.
b) Determina a quantidade de produto formada.
c) Permite avaliar o potencial de trabalho da reacao.
d) Substitui a analise cinetica da reacao.
Resposta explicativa:
A exergia em processos quimicos indica a quantidade de energia livre capaz de realizar trabalho,
permitindo avaliar a eficiencia das reacoes e identificar oportunidades de aproveitamento energetico
em processos industriais.
Qual das alternativas a seguir representa corretamente uma acao para reduzir exergia destruida?
a) Aumentar as irreversibilidades nos processos.
b) Melhorar isolamento termico e reduzir atrito.
c) Ignorar perdas de calor e trabalho.
d) Diminuir a eficiencia de conversao energetica.
Resposta explicativa:
Reduzir exergia destruida significaminimizar irreversibilidades. Medidas como melhorar o
isolamento termico, reduzir atrito e otimizar trocas de calor ajudam a preservar a qualidade da
energia e aumentar a eficiencia global do sistema.
A exergia eletrica em uma maquina e diferente da exergia termica porque:
a) Energia eletrica nao se perde em nenhum processo.
b) Exergia eletrica pode ser totalmente convertida em trabalho sem perdas intrinsecas.
c) Exergia termica e sempre maior que a eletrica.
d) Exergia eletrica depende da temperatura ambiente.
Resposta explicativa:
A exergia eletrica pode ser convertida quase totalmente em trabalho mecanico ou outros tipos de
energia com perdas relativamente baixas, enquanto a exergia termica e limitada pela segunda lei
da termodinamica e depende da diferenca de temperatura entre a fonte e o ambiente.
Qual a relacao entre eficiencia energetica e eficiencia exergetica?
a) Elas sao sempre iguais.
b) A eficiencia energetica mede quantidade de energia, enquanto a exergetica mede qualidade e
perdas irreversiveis.
c) A eficiencia exergetica ignora trabalho realizado.
d) A eficiencia energetica considera irreversibilidades, a exergetica nao.
Resposta explicativa:
A eficiencia energetica avalia a quantidade de energia transformada ou usada, sem considerar sua
qualidade. Ja a eficiencia exergetica avalia a proporcao da energia que pode realmente realizar
trabalho, incorporando o impacto das irreversibilidades.
O que significa potencial exergetico de um recurso?
a) Energia total contida no recurso.
b) Capacidade maxima de trabalho que pode ser extraida do recurso.
c) Quantidade de calor que ele pode liberar.
d) Valor economico do recurso no mercado.
Resposta explicativa:
O potencial exergetico representa a quantidade maxima de trabalho que um recurso energetico
pode fornecer em relacao ao ambiente. Esse conceito e essencial para comparar diferentes fontes
de energia e planejar sua utilizacao de forma eficiente.
Em termos praticos, a analise exergetica ajuda a:
a) Reduzir apenas o consumo de combustivel.
b) Identificar desperdicios de energia e otimizar processos.
c) Medir apenas perdas termicas em equipamentos.
d) Substituir completamente a analise energetica tradicional.
Resposta explicativa:
Embora nao substitua totalmente a analise energetica, a analise exergetica fornece informacoes
complementares, mostrando onde a energia de alta qualidade e desperdicada e permitindo ajustes
para otimizacao de processos e reducao de perdas.
Qual fator nao afeta a exergia de um sistema?
a) Temperatura e pressao do ambiente.
b) Estado termodinamico do sistema.
c) Massa de agua presente no ambiente.
d) Irreversibilidades durante o processo.
Resposta explicativa:
A exergia depende do estado do sistema, das condicoes do ambiente e das irreversibilidades. A
quantidade de agua no ambiente, por si so, nao altera a capacidade do sistema de realizar
trabalho, a menos que influencie temperatura, pressao ou composicao quimica.
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