Questões de Concurso Sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica

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Q801290 Engenharia Mecânica

Julgue o item, que se referem às Leis da Termodinâmica.

Entre os três processos esquematizados nos diagramas PV (pressão versus volume) mostrados abaixo, referentes à compressão, do estado inicial i para o estado final f, exercida por um pistão sobre um gás contido em um cilindro, é correto afirmar que, no processo b, é realizado o maior trabalho.

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Alternativas
Q526648 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram os diagramas pressão (p) × volume (v) para os ciclos padrões de Otto e Diesel. Considerando esses ciclos de funcionamento e demais características pertinentes, julgue o  item. 


Em um ciclo Otto ideal, ocorrem quatro processos reversíveis. O processo 1-2, indicado em ambos os diagramas p-v, representa a compressão isentrópica do fluido de trabalho. A área da região no diagrama p-v, abaixo da linha 1-2, que representa esse processo, fornece o trabalho líquido produzido pelo motor Otto. 


Alternativas
Q526647 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram os diagramas pressão (p) × volume (v) para os ciclos padrões de Otto e Diesel. Considerando esses ciclos de funcionamento e demais características pertinentes, julgue o  item. 


O diagrama A representa os processos para o ciclo de Otto. Ao ser usado na mesma taxa de compressão de um ciclo Diesel, o ciclo Otto apresenta rendimento térmico menor que o do ciclo Diesel. 


Alternativas
Q526646 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram, esquematicamente, os componentes básicos de um sistema para geração de potência utilizando uma turbina a vapor, e o ciclo termodinâmico ideal dessa turbina em um diagrama temperatura-entropia (T-s). Considerando essas informações e as figuras, julgue o próximo item. 


O rendimento térmico do ciclo mostrado é dado pela razão entre a potência produzida na turbina e a energia térmica consumida na caldeira. 


Alternativas
Q526645 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram, esquematicamente, os componentes básicos de um sistema para geração de potência utilizando uma turbina a vapor, e o ciclo termodinâmico ideal dessa turbina em um diagrama temperatura-entropia (T-s). Considerando essas informações e as figuras, julgue o próximo item. 


O componente representado por A corresponde à turbina a vapor usada no ciclo que realiza o processo IV-I, indicado no diagrama T-s pelo processo 3-4. 


Alternativas
Q526644 Engenharia Mecânica
As figuras acima ilustram, esquematicamente, os componentes básicos de um sistema para geração de potência utilizando uma turbina a vapor, e o ciclo termodinâmico ideal dessa turbina em um diagrama temperatura-entropia (T-s). Considerando essas informações e as figuras, julgue o próximo item. 


O ciclo representado é denominado ciclo de Rankine  e envolve processos ideais. O processo 1-2-2', no diagrama T-s, representa o aumento de temperatura devido ao aquecimento do fluido na caldeira. Esse processo de aquecimento na caldeira corresponde à mudança de estado entre os pontos I e II do esquema, em que o componente B representa a caldeira. O ciclo opera com rejeição de calor que ocorre no componente D, que representa o condensador. 


Alternativas
Q474908 Engenharia Mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (pversus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o  item  seguinte.

Esses ciclos resultam de simplificações que consistem em admitir a operação dos ciclos motores Otto e Diesel como uma sequência de processos ideais. Entre outras simplificações, assume-se uma quantidade fixa de ar modelado como gás ideal, enquanto o processo de combustão é representado por uma transferência de calor de uma fonte externa simbolizada, nas figuras I e II, pelo processo 1-2
Alternativas
Q474907 Engenharia Mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (pversus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o  item  seguinte.

Os diagramas pressão versus volume representados nas figuras I e II ilustram, respectivamente, ciclos motores padrão a ar Otto e Diesel.
Alternativas
Q474906 Engenharia Mecânica
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Considerando que as figuras I e II acima representem as transformações pressão (p) versus volume (v) para ciclos motores padrão a ar, julgue o  item  seguinte.

Assumindo-se ciclos Diesel e Otto com a mesma taxa de compressão, o rendimento, expresso pela razão entre o calor transferido ao ciclo e o trabalho produzido, será maior para o ciclo Otto que para o ciclo Diesel.
Alternativas
Q474905 Engenharia Mecânica
A termodinâmica pode ser definida como a ciência que estuda a energia nas suas diferentes formas: térmica, mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética e nuclear. Acerca das diferentes formas de energia, julgue o  item  que se segue.

As energias cinética e potencial são formas familiares de energia mecânica que, por definição, permitem uma conversão direta e completa para trabalho mecânico. Para a interação na forma de trabalho mecânico entre um sistema e suas vizinhanças, é suficiente identificar a ocorrência de uma força agindo na fronteira do sistema.
Alternativas
Q474904 Engenharia Mecânica
A termodinâmica pode ser definida como a ciência que estuda a energia nas suas diferentes formas: térmica, mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética e nuclear. Acerca das diferentes formas de energia, julgue o  item  que se segue. 

As formas macroscópicas de energia são aquelas que o sistema possui como um todo, em relação a alguma referência externa, como, por exemplo, as energias cinética e potencial. As formas microscópicas de energia, por sua vez, são aquelas relacionadas à estrutura molecular do sistema e ao grau de atividade molecular e independem de referenciais externos. A soma de todas as formas microscópicas de energia é denominada energia interna do sistema.
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Q474903 Engenharia Mecânica
A termodinâmica pode ser definida como a ciência que estuda a energia nas suas diferentes formas: térmica, mecânica, cinética, potencial, elétrica, magnética e nuclear. Acerca das diferentes formas de energia, julgue o  item  que se segue.

Calor e trabalho são duas formas de energia possíveis, pelas quais a energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado. A quantidade de calor de um corpo depende de sua temperatura.
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Q474902 Engenharia Mecânica
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A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.

Com base nas informações acima, julgue o  item  que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.

As efetividades do preaquecedor e do aquecedor são iguais a 30% e 75%, respectivamente.
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Q474901 Engenharia Mecânica
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A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.

Com base nas informações acima, julgue o  item  que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.

O sistema de aquecimento é incapaz de atingir a temperatura mínima da água requerida pelo processo.
Alternativas
Q474900 Engenharia Mecânica
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A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.

Com base nas informações acima, julgue o  item  que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.

A temperatura de saída da água no preaquecedor é igual a 35 o C.
Alternativas
Q445924 Engenharia Mecânica
0 compressor centrífugo de uma turbina a gás recebe o gás do ambiente onde a pressão é de 1 bar e a temperatura é 300 K. Na saída do compressor a pressão é de 4 bar, a temperatura é 480 K e a velocidade do gás é de 100 m.s-1.A vazão do gás é 15 kg.s-1.

Presumindo um processo adiabático, presumindo que a constante R do gás e o seus calores específicos sejam constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1.K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, respectivamente, assinale a alternativa que indica a potência necessária para acionar o compressor.
Alternativas
Q445923 Engenharia Mecânica
Um cilindro provido de pistão apresenta volume inicial de 0,2 m3 e contém nitrogênio a 100 kPa a 25°C. Comprime-se o nitrogênio, movimentando o pistão, até que a pressão seja 1 MPa e com temperatura de 175°C. Durante esse processo, o calor é transferido do nitrogênio e o trabalho realizado sobre o nitrogênio é de 20 kJ.

Presumindo que a constante R do nitrogênio e o seus calores específicos sejam, respectivamente, constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1 a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, assinale a alternativa que indica calor transferido nesse processo.
Alternativas
Q445922 Engenharia Mecânica
Com base nas Leis da Termodinâmica Clássica, analise as afirmativas a seguir.

I. A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que, durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica do trabalho.

II. As propriedades extensivas são dependentes da massa do sistema, portanto a energia interna e entalpia são consideradas como propriedades extensivas.

III. Em um processo isoentrópico, em cada área discreta de escoamento na superfície de controle, o fluxo de massa e seu estado não variam com o tempo.

Assinale:
Alternativas
Q445921 Engenharia Mecânica
A respeito da termodinâmica clássica, analise as afirmativas a seguir:

I. O comportamento d’água durante a sua solidificação aumenta o volume específico.

II. O trabalho realizado por um processo politrópico, que apresenta uma relação funcional especial entre a pressão p e o volume V, ou seja, o produto p.Vn é constante, onde o expoente n varia entre – ∞ e + ∞, é dado pela diferença do produto pV nos estados final e inicial divido por 1 – n.

III. O calor é uma forma de transferência de energia, por meio da fronteira de um sistema numa dada temperatura, a outro sistema, numa temperatura igual.

Assinale:
Alternativas
Q445919 Engenharia Mecânica
O ar entra no compressor de um ciclo padrão a ar de Brayton fechado, a 0,1 MPa e 25°C. A pressão na saída do compressor é de 1,0 MPa e a temperatura máxima no ciclo é 1400o C.

Sabendo-se que ar atua como gás perfeito no compressor com calor específico constante igual a 1,0035 kJ.kg–1.K–1obtido a 300K e a razão dos calores específicos a pressão constante e a volume constante é igual a 1,4, determine o trabalho no compressor.

Lema: 10 0,286 = 1,93197, 10 0.4 = 2,61189, 10 0,76 =5,7544, 10 3,5 =3162,278. log10 298 = 2,4742 , log10 300 = 2,4771, log10 288 = 2,4594.
Alternativas
Respostas
421: C
422: E
423: E
424: E
425: C
426: E
427: E
428: C
429: C
430: E
431: C
432: E
433: E
434: E
435: E
436: D
437: A
438: D
439: A
440: C