Questões de Concurso
Sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica
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Julgue o item a seguir, acerca dos processos e conceitos relacionados aos ciclos de turbinas a vapor.
Em um ciclo a vapor de geração de potência, a eficiência
térmica do ciclo pode ser aumentada pela diminuição da
pressão no condensador, desde que a temperatura de saturação
nesse dispositivo mantenha-se acima da temperatura do meio
para o qual o condensador dispense calor.
Com base nos conceitos da termodinâmica clássica aplicados a compressores alternativos, motores de combustão interna e turbinas a gás, julgue o seguinte item.
Em um processo de compressão de um gás ideal em um
compressor alternativo ideal de dois estágios com
inter-resfriamento, em que o trocador de calor seja perfeito e
a temperatura do gás após o resfriamento seja igual à
temperatura inicial antes da primeira compressão, se as razões
de compressão entre os estágios forem iguais, então os
trabalhos de compressão de cada estágio também serão iguais.
Com base nos conceitos da termodinâmica clássica aplicados a compressores alternativos, motores de combustão interna e turbinas a gás, julgue o seguinte item.
A eficiência térmica do ciclo Brayton das turbinas a gás que
operem entre dois níveis de temperatura fixos será tanto maior
quanto maior for a razão entre as pressões da substância de
trabalho antes e depois do processo de compressão do ciclo.
Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.
Se o estado inicial da água for o ponto crítico, então,
conhecendo-se a temperatura ao final do processo, será
possível determinar todas as outras propriedades
termodinâmicas da substância de trabalho.
Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.
O trabalho elétrico por unidade de massa realizado pelo
aquecedor é dado pela variação da energia interna específica
sofrida pela água durante o processo.
Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.
Como não há transferência de calor através das fronteiras do
sistema, se o processo for quasi-estático, então a variação de
entropia da água será nula.
Desprezando-se a variação das energias cinética e potencial e considerando-se o processo de compressão adiabático, tem-se para o trabalho específico, em kJ/kg,
cv = 0,6 kJ/(kg . K),
tem-se para o calor transferido no processo, em kJ,
O trabalho realizado nesse processo, em kJ, é dado por
moles quadruplica seu volume, que inicialmente era V1 = 10 litros. Qual o calor absorvido pelo gás ideal durante essa expansão? Dados:
• ln 2 = 0,69
• Constante dos gases R = 8,3 J/(K.mol)

Em um sólido, a quantidade de energia E varia com a temperatura, como apresentado no gráfico. As trocas de energia são feitas na forma de calor.
Sabendo-se que o sólido possui massa de 0,50 kg, o calor específico desse sólido é
Nesse ciclo, o fluido de trabalho
Os principais equipamentos utilizados na operação em sistema fechado são:

O gráfico acima representa o diagrama p-v para o ciclo padrão a ar Brayton. Considerando para o ar k = 1,4, o rendimento ? desse ciclo é escrito como
A variação de energia interna do fluido, durante o processo, em kcal, é de
O rendimento r da máquina e a variação total da entropia do sistema e reservatórios, ΔST, ao final de 1 ciclo da máquina são, respectivamente,
