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

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Q805030 Engenharia Mecânica

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.

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Q805027 Engenharia Mecânica

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.

Alternativas
Q805026 Engenharia Mecânica

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.

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Q805020 Engenharia Mecânica

                                         

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.

Alternativas
Q805019 Engenharia Mecânica

                                         

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.

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Q805018 Engenharia Mecânica

                                         

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.

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Q483533 Engenharia Mecânica
Um compressor de uma empresa de refrigeração operando em regime permanente é alimentado com determinado refrigerante a -25 o C e a pressão P1 . Nesse estado inicial, tem-se h = 241,0 kJ/kg. O fluido é descarregado do compressor a 40 o C e a pressão P2 . Neste estado final, h = 282,0 kJ/kg.

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,
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Q483528 Engenharia Mecânica
Um exemplo de uma propriedade termodinâmica intensiva é a(o)
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Q483524 Engenharia Mecânica
Um conjunto cilindro-pistão contém 0,2 kg de um determinado gás a 50 o C e a pressão P1 . Tal gás é comprimido até a temperatura de 150 o C e a pressão P2 . O valor do trabalho realizado sobre o gás é de 20 kJ. Sabendo-se que o calor específico do gás é

cv = 0,6 kJ/(kg . K),

tem-se para o calor transferido no processo, em kJ,
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Q463489 Engenharia Mecânica
Reações invariantes são aquelas em que ocorrem a
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Q463484 Engenharia Mecânica
Um conjunto cilindro-pistão sem atrito contém 3 kg de uma substância pura. A pressão, o volume específico e a energia interna da substância no estado inicial são iguais a 200 kPa, 0,2 m3 /kg e 1.010 kJ/kg. Transfere-se calor à substância em um processo à pressão constante até que ela atinja um estado final, em que o volume específico e a energia interna são iguais a 1,0 m3 /kg e 2.600 kJ/kg.

O trabalho realizado nesse processo, em kJ, é dado por
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Q443216 Engenharia Mecânica
Sobre o calor sensível, é correto afirmar que:
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Q431460 Engenharia Mecânica
Ao final de uma expansão isotérmica, onde T = 100 K, uma quantidade de um gás ideal correspondente aimagem-177.jpg 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)
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Q431418 Engenharia Mecânica
imagem-035.jpg

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
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Q431398 Engenharia Mecânica
O ciclo de Rankine é o modelo ideal para uma unidade motora simples a vapor.

Nesse ciclo, o fluido de trabalho
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Q431397 Engenharia Mecânica
O rendimento η do ciclo ideal de Rankine pode ser escrito em função do calor fornecido ao ciclo, qH, e do calor rejeitado, qL , como
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Q431396 Engenharia Mecânica
As centrais modeladas pelo ciclo Brayton podem operar tanto em sistema aberto quanto em sistema fechado.

Os principais equipamentos utilizados na operação em sistema fechado são:
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Q431395 Engenharia Mecânica
imagem-015.jpg

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
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Q431375 Engenharia Mecânica
Em um processo termodinâmico, um líquido de massa 10,0 g é vaporizado à pressão atmosférica de forma que seu volume varia em 0,12 m³ . Considere a pressão atmosférica igual a 1,0 × 105 Pa, o calor de vaporização do líquido igual a 500 cal/g e 1 cal = 4,0 J.

A variação de energia interna do fluido, durante o processo, em kcal, é de
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Q431374 Engenharia Mecânica
Uma máquina térmica opera ciclicamente absorvendo, a cada ciclo, calor QA = 2.400 kJ de uma fonte quente a TQ = 600 K e rejeitando calor QR = 1.800 kJ em uma fonte fria com TF = 300 K.

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,
Alternativas
Respostas
461: C
462: C
463: E
464: C
465: E
466: E
467: B
468: E
469: C
470: B
471: A
472: B
473: E
474: D
475: A
476: E
477: A
478: C
479: E
480: A