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

Um engenheiro mecânico foi contratado para fazer o projeto de um sistema de refrigeração para um supermercado. Ele estipula que a temperatura do fluido refrigerante na entrada da válvula de expansão seja igual a 40 ºC. E utilizando uma tabela termodinâmica, observa que a entalpia de líquido saturado e de vapor saturado para essa temperatura é igual a 250 kJ/kg e 400 kJ/kg, respectivamente. O engenheiro também anota os valores de entalpia para a temperatura de -10 ºC, que seria a temperatura estimada para o fluido no evaporador, com valores de 170 kJ/kg e 410 kJ/kg, para os estados de líquido saturado e de vapor saturado, respectivamente. Com base nesses valores, o engenheiro estima o título de entrada do evaporador.
Assinale a alternativa CORRETA que corresponde ao título (x) que o engenheiro obteve desta estimativa.

Assinale a alternativa INCORRETA sobre o uso das propriedades da termodinâmica.

Os trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos ou mais, sujeitos a diferentes temperaturas. O mesmo é formado de vários componentes

Marque a sequência correta conforme desenho abaixo:

É proposta uma modificação com o objetivo de melhorar uma das etapas de um ciclo termodinâmico. As variáveis de estado são apresentadas na tabela que segue:

Sabe-se que, ao longo de toda a etapa, a temperatura do ciclo permanece constante. Sobre a melhoria proposta, pode-se afirmar que:

I. A etapa é reversível.

II. O volume de controle permanece com volume constante.

III. A variação da energia interna, nesta etapa, é de ∆U = 2000 Kj

Avaliando-se as características da melhoria proposta, é correto, o que se afirma em:

A Termodinâmica é uma área da Física que estuda as transferências de energia, buscando assim compreender as relações entre calor, energia e trabalho, analisando quantidades de calor trocadas e os trabalhos realizados em um processo físico. A ciência termodinâmica foi inicialmente desenvolvida por pesquisadores que buscavam uma forma de aprimorar as máquinas, no período da Revolução Industrial, melhorando sua eficiência.

Como sabemos, a Lei da Termodinâmica é classificada por suas grandezas, desta forma, compreende-se que ela é composta por quantas leis?

O gás é capaz de se expandir uniforme e indefinidamente, sendo essa expansão limitada apenas pelas fronteiras (paredes) do recipiente que o contem.

Essa propriedade é chamada:

Segundo princípio da termodinâmica que fala da energia livre de Gibbs:

Na condição de .................... (mudança de estado físico) a variação de energia livre é .................... .

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do texto.

Analise o texto abaixo:

As propriedades termodinâmicas de uma substância são frequentemente apresentadas em um diagrama temperatura- ...................... e num diagrama entalpia- .................... , também chamado diagrama de ..................... .

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do texto.

Assinale a alternativa que indica corretamente o gráfico representado abaixo.

                   

A termodinâmica está presente no cotidiano, a exemplo de uma instalação industrial que requer ar comprimido para acionamento de ferramentas pneumáticas. Considere o modelo para comportamento de gases ideais dado pela equação de estado: P.V = R.T; na qual os parâmetros em unidades S.I. são, respectivamente, pressão absoluta (Pa), volume (m³), contante universal dos gases (Pa.m^3.K^-1) e temperatura absoluta (K). Assinale a alternativa CORRETA, considerando os possíveis processos termodinâmicos de transformação do estado de um gás ideal.

Os termopares utilizados comumente pela indústria geram uma força eletromotriz cujos gráficos se baseiam na junta de referência na temperatura de 0 °C. Nas aplicações práticas, essa temperatura é normalmente diferente desse valor e varia ao longo do tempo. A afirmação correta que associa a esse fenômeno nos termopares é:

Considere o ciclo termodinâmico de uma máquina frigorífica que opera em regime permanente e sem variações de energia cinética e potencial, cuja carga térmica que o evaporador deve retirar é de 10 kW. O fluido refrigerante entra no compressor adiabático com uma entalpia de 100 kJ/kg e 1 bar de pressão, e é comprimido a uma pressão de 10 bar e uma entalpia correspondente de 120 kJ/kg. O fluido é então condensado à pressão constante até o estado de líquido saturado, em que a entalpia específica cai para 50 kJ/kg. Após o condensador, o fluido passa por uma válvula de expansão isentálpica, que faz a pressão cair para a pressão do evaporador. Com base nessas informações, o coeficiente de performance do sistema frigorífico (β) é:

O ciclo termodinâmico que transfere calor ao fluido de trabalho no processo de expansão isotérmica a volume constante; e transfere calor do fluido de trabalho, no processo de compressão isotérmica também a volume constante, chama-se: