Um trocador de calor em contra corrente possui o esquema apresentado na figura abaixo:

Um fluido frio com calor específico de 4000 J/kgK entra no trocador de calor a 10ºC com vazão mássica de 1 kg/s. Na outra corrente, um fluido quente com calor específico de 2000 J/kgK entra no trocador de calor a 80ºC e vazão mássica de 10 kg/s. Sabe-se que o trocador de calor possui um UA de 1000 W/K e a sua média logarítma de temperaturas é 20ºC.

As temperaturas de saída dos fluidos frio e quente são, respectivamente:

Um engenheiro mecânico foi contratado para fazer o projeto de um sistema de refrigeração para um supermercado. Ele estipula que a temperatura do fluido refrigerante na entrada da válvula de expansão seja igual a 40 ºC. E utilizando uma tabela termodinâmica, observa que a entalpia de líquido saturado e de vapor saturado para essa temperatura é igual a 250 kJ/kg e 400 kJ/kg, respectivamente. O engenheiro também anota os valores de entalpia para a temperatura de -10 ºC, que seria a temperatura estimada para o fluido no evaporador, com valores de 170 kJ/kg e 410 kJ/kg, para os estados de líquido saturado e de vapor saturado, respectivamente. Com base nesses valores, o engenheiro estima o título de entrada do evaporador.
Assinale a alternativa CORRETA que corresponde ao título (x) que o engenheiro obteve desta estimativa.

Assinale a alternativa INCORRETA sobre o uso das propriedades da termodinâmica.

Os trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos ou mais, sujeitos a diferentes temperaturas. O mesmo é formado de vários componentes

Marque a sequência correta conforme desenho abaixo:

É proposta uma modificação com o objetivo de melhorar uma das etapas de um ciclo termodinâmico. As variáveis de estado são apresentadas na tabela que segue:

Sabe-se que, ao longo de toda a etapa, a temperatura do ciclo permanece constante. Sobre a melhoria proposta, pode-se afirmar que:

I. A etapa é reversível.

II. O volume de controle permanece com volume constante.

III. A variação da energia interna, nesta etapa, é de ∆U = 2000 Kj

Avaliando-se as características da melhoria proposta, é correto, o que se afirma em:

Considere o gradiente de temperatura em uma placa plana quadrada. O sistema evolui no tempo. A distribuição inicial é apresentada na figura a seguir e o gradiente de temperatura é proporcional ao gradiente de intensidade de cor.

A respeito deste processo, pode-se afirmar que:

I. A transferência de calor ao longo da placa se dá por condução.

II. A lei de transferência de calor que caracteriza o processo é chamada de lei de resfriamento de Newton.

III. Para este processo, a lei de transferência de calor pode ser matematicamente escrita como , k sendo o coeficiente de condução de calor, T a temperatura em algum ponto e a taxa de fluxo de calor.

Avaliando o sistema, é correto o que se afirma em:

A Termodinâmica é uma área da Física que estuda as transferências de energia, buscando assim compreender as relações entre calor, energia e trabalho, analisando quantidades de calor trocadas e os trabalhos realizados em um processo físico. A ciência termodinâmica foi inicialmente desenvolvida por pesquisadores que buscavam uma forma de aprimorar as máquinas, no período da Revolução Industrial, melhorando sua eficiência.

Como sabemos, a Lei da Termodinâmica é classificada por suas grandezas, desta forma, compreende-se que ela é composta por quantas leis?

O gás é capaz de se expandir uniforme e indefinidamente, sendo essa expansão limitada apenas pelas fronteiras (paredes) do recipiente que o contem.

Essa propriedade é chamada:

Segundo princípio da termodinâmica que fala da energia livre de Gibbs:

Na condição de .................... (mudança de estado físico) a variação de energia livre é .................... .

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do texto.

Analise o texto abaixo:

As propriedades termodinâmicas de uma substância são frequentemente apresentadas em um diagrama temperatura- ...................... e num diagrama entalpia- .................... , também chamado diagrama de ..................... .

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do texto.

Assinale a alternativa que indica corretamente o gráfico representado abaixo.

                   

A termodinâmica está presente no cotidiano, a exemplo de uma instalação industrial que requer ar comprimido para acionamento de ferramentas pneumáticas. Considere o modelo para comportamento de gases ideais dado pela equação de estado: P.V = R.T; na qual os parâmetros em unidades S.I. são, respectivamente, pressão absoluta (Pa), volume (m³), contante universal dos gases (Pa.m^3.K^-1) e temperatura absoluta (K). Assinale a alternativa CORRETA, considerando os possíveis processos termodinâmicos de transformação do estado de um gás ideal.

Em um sistema fechado, se o processo for reversível de expansão ou compressão, a energia interna varia em função de: 

Se a solução do silício no germânio é ideal, calcule a variação de entropia da mistura à temperatura ambiente, em J/mol para a liga com 60% atômico de silício. O resultado CORRETO é:

Uma máquina térmica opera entre um reservatório frio e um quente. O sistema recebe 400 kJ do reservatório quente e descarta 200 kJ no reservatório frio, enquanto fornece trabalho para as vizinhanças a 200 kJ. Não há outras formas de transferência de energia entre o sistema e as vizinhanças. Se o reservatório quente está a 600K, a temperatura máxima possível do reservatório frio é de:

Os engenheiros estão interessados em estudar sistemas e como eles interagem com suas vizinhanças. Dessa forma, diversos termos e conceitos usados para descrever sistemas e como eles se comportam devem ser estabelecidos. Baseado nos conceitos, associe as duas colunas:

COLUNA 1:

I. Propriedades termodinâmicas

II. Regime permanente

III. Estado termodinâmico

COLUNA 2:

a. Refere-se à condição de um sistema como descrito por suas propriedades.

b. É uma característica macroscópica de um sistema, tal como massa, volume, energia, pressão e temperatura, para as quais um valor numérico pode ser atribuído em um dado tempo sem o conhecimento do comportamento prévio (história) do sistema.

c. Um sistema tem essa característica se nenhuma de suas propriedades varia com o tempo.

A associação correta está em qual alternativa?