Questões de Concurso
Sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica
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A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.
Com base nas informações acima, julgue o item que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.
O sistema de aquecimento é incapaz de atingir a temperatura mínima da água requerida pelo processo.

A figura I acima ilustra um sistema de aquecimento de água que atende determinado processo industrial. Inicialmente, a água é preaquecida pelo calor da água rejeitada ao esgoto após o processo. Em seguida, um aquecedor principal recebe vapor d'água saturado de uma caldeira para aquecer a água quente que deve ser fornecida ao processo a uma temperatura de, no mínimo, 90 o C. Após o processo, a temperatura da água é igual a 40 o C. A figura II ilustra as curvas de efetividade em função de NTU e de Cmin/Cmax válidas para os trocadores de calor usados como preaquecedor e aquecedor.
Com base nas informações acima, julgue o item que se segue. Considere que o calor específico à pressão constante da água seja 4,0 kJ/kg . K e que sua densidade seja igual a 1.000 kg/m3 . Desconsidere as perdas de pressão e trocas de calor com o ambiente.
A temperatura de saída da água no preaquecedor é igual a 35 o C.
Presumindo um processo adiabático, presumindo que a constante R do gás e o seus calores específicos sejam constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1.K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, respectivamente, assinale a alternativa que indica a potência necessária para acionar o compressor.
Presumindo que a constante R do nitrogênio e o seus calores específicos sejam, respectivamente, constantes iguais a 0,30 kJ.kg-1K-1, 0,75 kJ.kg-1.K-1 a volume constante e 1.05 kJ.kg-1.K-1a pressão constante, assinale a alternativa que indica calor transferido nesse processo.
I. A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que, durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica do trabalho.
II. As propriedades extensivas são dependentes da massa do sistema, portanto a energia interna e entalpia são consideradas como propriedades extensivas.
III. Em um processo isoentrópico, em cada área discreta de escoamento na superfície de controle, o fluxo de massa e seu estado não variam com o tempo.
Assinale:
I. O comportamento d’água durante a sua solidificação aumenta o volume específico.
II. O trabalho realizado por um processo politrópico, que apresenta uma relação funcional especial entre a pressão p e o volume V, ou seja, o produto p.Vn é constante, onde o expoente n varia entre – ∞ e + ∞, é dado pela diferença do produto pV nos estados final e inicial divido por 1 – n.
III. O calor é uma forma de transferência de energia, por meio da fronteira de um sistema numa dada temperatura, a outro sistema, numa temperatura igual.
Assinale:
Sabendo-se que ar atua como gás perfeito no compressor com calor específico constante igual a 1,0035 kJ.kg–1.K–1obtido a 300K e a razão dos calores específicos a pressão constante e a volume constante é igual a 1,4, determine o trabalho no compressor.
Lema: 10 0,286 = 1,93197, 10 0.4 = 2,61189, 10 0,76 =5,7544, 10 3,5 =3162,278. log10 298 = 2,4742 , log10 300 = 2,4771, log10 288 = 2,4594.
Ele é resultado da projeção da superfície p-v-T, para a substância pura, sobre o plano


