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

Sobre os fatores que influenciam as cargas internas analise os itens a seguir:
1 – Condução através de vidros, paredes, forros e pisos. 2 – Pessoas e animais. 3 – Equipamentos e máquinas 4 – Iluminação. 5 – Perdas em dutos
Está(ão) correto(s) o(s) item(ns)

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

Uma porta separa um forno aquecido do ar ambiente. A porta consiste em um material que suporta altas temperaturas e possui condutividade térmica k = 0,05 W/m.K. Durante o processo de transferência de calor permanente, a temperatura da superfície interna da porta é de 300 °C, e a temperatura do ar ambiente T_∞ é de 25 °C, sendo o coeficiente de convecção exterior ao forno h = 25 W/m².K.

Qual é a espessura da porta, em metros, para garantir que a temperatura da superfície externa da porta seja de 50 °C?

Uma parede de 40 cm de espessura e área de 2 m² possui uma condutividade térmica de 80 W/m.K. Em regime permanente, as temperaturas superficiais são 120 °C e 60 °C. A taxa de transferência de calor e o gradiente de temperatura na direção do fluxo de calor, são, respectivamente:

Um gás ideal é aquecido de 127°C a 727°C, sendo que seu calor específico a pressão constante, em base molar, é regido pela equação abaixo:

Sendo α = 3,5, β = -1,5 × 10^-3 e ≅ 8 kJ/kmol.K, a variação de entalpia, em kJ/kg, para um gás de massa molecular igual a 30 kg/kmol é

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

Um duto cilíndrico metálico, longo, imerso na água, conduz um fluido aquecido.

Sabe-se que

• o diâmetro interno do duto é 16 cm;

• a condutividade térmica do duto é ;

• o coeficiente de transferência de calor por convecção da água é ;

• a temperatura do fluído é mantida constante;

• a transferência de calor está em regime permanente.

A espessura de parede do duto que confere a máxima transferência de calor do fluido à água é, em cm,

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,

Por uma placa de espessura igual a 3 cm passa um fluxo de calor de 120 W/m² .

Qual a condutividade térmica do material com que é feita essa placa se a diferença de temperatura entre as faces da placa é igual 30 °C?

Um tubo com diâmetro externo de 25,4 mm é mantido a uma temperatura uniforme e está recoberto por um tubo isolante para redução da perda de calor. Considere que o calor seja dissipado pela superfície externa da cobertura por convecção natural para o ar ambiente à temperatura constante.

Qual é o valor da espessura crítica de isolamento, em mm,

Dados

Tubo isolante - k = 0,20 W/(m.°C);

Convecção - h = 10 W/(m.°C).