Questões de Engenharia Mecânica - Leis e Propriedades da Termodinâmica para Concurso

Considerando o princípio da conservação da energia em sistemas fechados, qual das seguintes afirmações está correta em relação à primeira lei da termodinâmica, aplicável às operações de compressão e expansão de gás natural? 

Em processos termodinâmicos para um gás ideal, o calor específico à pressão constante e a volume constante é uma função da variável

Um inventor afirma que criou um frigorífico que mantém o espaço interior a 2°C, funcionando em um ambiente cuja temperatura é de 22°C. Sua invenção apresenta um coeficiente de desempenho de 16,5. Esta afirmação é verdadeira?

O sistema de equações que descreve o movimento de um fluido compressível, tal como é utilizado na dinâmica dos gases térmica e caloricamente perfeitos, é deduzido com base em três leis da física clássica, a saber:

“A _________________ é um diagrama onde são representadas as propriedades termodinâmicas do ar.” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:

“A __________ é uma variável termodinâmica de posição ou de quantidade. De uma maneira geral trabalha-se com diferenças de __________. Esta diferença corresponde à quantidade de calor trocado pelo ar (mistura ar-vapor) entre duas posições.” Assinale a alternativa que completa corretamente a frase anterior:

De acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica, em uma expansão à temperatura constante de um gás ideal, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) O gás cede calor ao meio externo.

( ) A temperatura do gás se mantém constante.

( ) A quantidade de calor absorvida pelo gás é igual ao trabalho realizado por ele.

( ) A pressão do gás diminui.

( ) O trabalho é realizado sobre o gás.

A sequência está correta em

O físico alemão Clausius, em 1850, provou por uma desigualdade que, aplicando apenas a primeira lei da termodinâmica, não se podia explicar o balanço térmico dos sistemas. A segunda lei da termodinâmica estabelece uma nova propriedade que pode mostrar se o sistema está ou não em completo equilíbrio e daí indicar se a mudança de estado do sistema será ou não possível. Essa propriedade Clausius chamou de:

O estado termodinâmico de um sistema é definido por um conjunto de propriedades termodinâmicas, entre as quais a temperatura. Kelvin é a escala de temperatura termodinâmica, na qual a temperatura do ponto triplo da água é 273,16 K. Considerando essa referência, o ponto de vapor da água à pressão de 1 atm corresponde à temperatura de:

Um reservatório cilíndrico contém um gás a pressão P1 com volume inicial V1. Um bico de Bunsen é colocado sob o reservatório aquecendo o gás e fazendo com que o êmbolo que tampa o reservatório se desloque. Admitindo-se que, durante o processo, a relação entre a pressão e o volume do gás seja tal que PV = constante, o trabalho realizado durante o processo, para um volume final V2 é

Assinale a alternativa que contém a conversão correta de unidade:

Um tubo cujo diâmetro externo mede 50 mm é mantido a 200 ºC. Recobrindo o tubo, existe um revestimento cuja espessura vale 75 mm. A temperatura do exterior do tubo é a mesma do ar circundante. Sabe-se que a potência térmica transferida para um trecho de um metro de tubo é igual a 50πW. Qual a temperatura do exterior do tubo?

Dados: k_revestimento = 0,20W/m ºC; ln4 = 1,4

Ar a 400 oC e sob pressão igual a 0,70 MPa é expandido isoentropicamente a partir de um tanque até que sua velocidade seja igual a 200 m/s. Determine a temperatura e o número de Mach para a condição de alta velocidade.

Dados: Cp = 1 000 J/kg K; γ = 1,4; R = 287 J/kg K

Oxigênio está contido num recipiente cujo volume inicial é igual a 0,5 l. A temperatura inicial do gás é de 75 ºC e sua pressão vale 1,4 MPa. O gás é expandido adiabaticamente até que o volume do recipiente seja 4 vezes o volume incial. A temperatura final do gás e o trabalho realizado pelo gás, respectivamente, são:

Dados: 41,4 = 7,0 e 4^0,4 = 1,74

Determinado volume de um gás ideal está confinado num cilindro com êmbolo móvel, a uma pressão e volume conhecidos. O gás sofre uma expansão à pressão constante até que o volume seja o dobro do inicial. Em seguida, o gás sofre um novo processo até um ponto final onde a pressão e o volume são, respectivamente, iguais ao triplo e quatro vezes os valores iniciais. Admitindo que neste último processo a pressão e o volume estão relacionados de forma linear, considere as assertivas abaixo.

I - O trabalho total realizado pelo gás é igual a cinco vezes o produto da pressão pelo volume inicial.

II - Apenas 40% do calor necessário para a primeira expansão são convertidos em trabalho, no caso em que a razão de calores específicos do gás C_p/C_v for igual a 10/6.

III - O calor necessário para a primeira expansão não pode ser calculado através da variação de entalpia entre os dois estados apenas.

IV - A temperatura do gás ao final do último processo é igual a 15 vezes sua temperatura inicial.

Estão corretas APENAS as afirmativas

Durante o processo de evaporação de uma substância pura à pressão constante quando estão presentes as fases líquida e vapor desta substância

As principais grandezas associadas a um sistema direcionado para o conforto térmico são

Um corpo em um laboratório está a 180ºR. No Sistema Internacional de Unidades (SI), esta temperatura corresponde a