Considere o ciclo termodinâmico de uma máquina frigorífica que opera em regime permanente e sem variações de energia cinética e potencial, cuja carga térmica que o evaporador deve retirar é de 10 kW. O fluido refrigerante entra no compressor adiabático com uma entalpia de 100 kJ/kg e 1 bar de pressão, e é comprimido a uma pressão de 10 bar e uma entalpia correspondente de 120 kJ/kg. O fluido é então condensado à pressão constante até o estado de líquido saturado, em que a entalpia específica cai para 50 kJ/kg. Após o condensador, o fluido passa por uma válvula de expansão isentálpica, que faz a pressão cair para a pressão do evaporador. Com base nessas informações, o coeficiente de performance do sistema frigorífico (β) é:

Uma amostra de gás, inicialmente à mesma temperatura e pressão, é comprimida isotermicamente, tendo seu volume V inicial reduzido pela metade. Nesse caso, a variação da entropia é dada por:

O ciclo termodinâmico que transfere calor ao fluido de trabalho no processo de expansão isotérmica a volume constante; e transfere calor do fluido de trabalho, no processo de compressão isotérmica também a volume constante, chama-se:

O pneu de um automóvel foi regulado de forma a manter uma pressão interna de 24 libras-força por polegada quadrada, a uma temperatura de 21 ºC. Durante o movimento do automóvel, no entanto, a temperatura do pneu elevou-se a 70 ºC. Escolha a alternativa que determina a pressão interna correspondente, em libras-força por polegada quadrada. Despreze a variação de volume do pneu e assuma o ar como gás ideal.

A primeira lei da termodinâmica num sistema fechado sem alteração de volume estabelece que, quando um sistema passa por uma mudança de fase de vapor para líquido, a energia pode cruzar a fronteira

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

O ciclo termodinâmico de um motor Diesel pode ser representado em um diagrama p-V (pressão versus volume). Neste diagrama, o maior aumento da pressão é gerado pela

O conjunto cilindro-pistão mostrado na figura abaixo contém ar (admita como gás perfeito) a 200 kPa e 600 K. O ar é expandido num processo a pressão constante até que o volume se torne igual ao dobro do inicial (estado 2).

Nesse ponto, o pistão é travado com um pino. A temperatura do ar no estado 2 é

Analise os itens a seguir:
1 - A condução envolve a transferência de energia entre as moléculas dentro de um corpo, por contato físico. A transferência pode ser alcançada pelo contato entre corpos, podendo ser dois sólidos, ou fluidos, ou um de cada. 2 - A convecção envolve a transferência de energia térmica dentro de um fluido, por meio de uma ação de mistura. Pode ocorrer, naturalmente, por diferença de densidade ou por interferência de um agente externo. 3 - A radiação envolve a transferência de energia radiante entre dois corpos separados. Esta transferência não requer um meio contínuo. É propagada por ondas, de todos os corpos, em todas as direções. É inversamente proporcional à área, ao tipo de superfície, e diretamente proporcional à diferença de temperatura absoluta entre as superfícies. 4 - A razão de eficiência energética indica a eficiência de uma máquina frigorífica, relacionando o Efeito Frigorífico (EF) produzido e o Trabalho de Compressão (w) dispendido. 5 - A condução através de um corpo depende da área, da condutividade térmica, da espessura e da diferença de temperatura.
Estão corretos os itens

É correto afirmar que

Um projetista precisa saber qual a quantidade de calor fornecida a um sistema, mostrado na Figura abaixo, para calcular o valor da resistência elétrica. Tal sistema é constituído por um pistão atuador a gás, com paredes adiabáticas, acionado por um circuito elétrico, e aparafusado em uma base,

A área do pistão é 20 cm² , e o carrinho, que é rigidamente ligado ao pistão, é deslocado sem oferecer qualquer resistência por 15 cm para a direita, quando o gás, perfeito por hipótese, localizado à esquerda do pistão, é aquecido. Durante o deslocamento, a pressão do gás é constante e igual a 250 kPa, e a variação de energia interna do gás é igual a 18 J.

Nesse caso, a quantidade de calor, em joules, fornecida pela resistência é

Durante o ensaio de um motor de combustão interna, a média das temperaturas máximas de combustão e a média das temperaturas máximas de escape registradas são, respectivamente, 2.100°C e 750°C.

O valor máximo da eficiência térmica, em porcentagem, de tal motor não ultrapassa

Para a hipótese de gás ideal, a variação da energia interna específica e a variação da entalpia específica, ambas em função da temperatura, recebem os nomes, respectivamente, de

A Figura abaixo ilustra a distribuição de temperatura em um trocador de calor no qual o fluido quente possui uma taxa de capacidade calorífica, C_q , muito maior do que a do fluido frio, dada por C_f . Essa é uma condição especial conhecida, na qual um trocador de calor pode ser operado. Nessa condição, a temperatura do fluido quente permanece aproximadamente constante ao longo do trocador, enquanto a temperatura do fluido frio aumenta.

A mesma condição é alcançada se o fluido quente for um

A equação de estado de um gás ideal, considerando-se massa fixa do gás e baixas massas específicas, pode ser escrita em uma forma conveniente como:

Uma máquina térmica que utiliza o Ciclo de Carnot é a que apresenta o maior rendimento possível; entretanto, a máquina de Carnot tem poucas aplicações práticas.

Para superar essa dificuldade, um ciclo reversível idealizado que tem o mesmo rendimento do Ciclo de Carnot, operando entre as mesmas temperaturas, é o ciclo

Uma máquina térmica utiliza um ciclo termodinâmico reversível tendo um gás ideal como substância de trabalho. Esse ciclo passa pelos estados A, B, C e D e é composto pelos processos apresentados no Quadro a seguir:

Após a análise das informações contidas no Quadro, constata-se que o rendimento do ciclo vale, aproximadamente,