Questões de Concurso Sobre física térmica - termologia em física

A Figura acima ilustra o processo de geração de energia elétrica contínua por um fluido de trabalho em fase gás. O fluido absorve calor de uma fonte quente que consiste em vapor de água que se condensa isotermicamente. Em seguida, o fluido movimenta as pás de uma turbina, gerando trabalho elétrico. O calor do fluido é, então, rejeitado para uma fonte fria, que consiste em água fria. Em seguida, o fluido é comprimido, completando o ciclo. O calor retirado da fonte quente é 2500 kW.

Se a máquina térmica operasse com a máxima eficiência possível, então, a energia produzida, em kW, seria de aproximadamente,

Dado 0 °C ˜ 273 K

Nas buscas pela provável causa de um incêndio, foi encontrado no interior da residência um pequeno botijão de gás inflamável, próximo a um fogareiro. O botijão estava destruído por sua explosão, que posteriormente ficou comprovada e apontada como a causa do rápido alastramento do incêndio. O volume de gás combustível armazenado em um desses botijões é de 1 L e, à temperatura de 27 ºC, a pressão interna é de 2 atm. Se o limite de pressão suportável para que o botijão não exploda é 10 atm e supondo que se possa comparar o gás a um gás ideal, a temperatura do gás contido no botijão encontrado ultrapassou o valor de temperatura, em kelvins, de

Desejando uma segunda opinião, o médico legista, após remover o cérebro de um crânio, mediu sua massa, que era de 1,6 kg, envolveu-o em um saco plástico e em seguida colocou-o em uma caixa térmica contendo 2 kg de gelo à temperatura de 0 ºC. A caixa térmica foi então enviada para o segundo médico legista, longe dali. Ao recebê-la, o segundo médico constatou a presença de 100 g de água no interior da caixa, obtidas do derretimento de parte do gelo em função do calor cedido pelo cérebro até que se estabelecesse o equilíbrio térmico. Considerando que a caixa térmica era ideal e que o ar e o plástico não participaram das trocas de calor, a temperatura do cérebro, no momento em que foi colocado dentro da caixa, em graus Celsius, era de

Dados:

calor específico do cérebro = 1 cal/(g.ºC)

calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

pressão atmosférica = 1 · 10⁵ Pa

A justificativa para o distanciamento do corpo do ponto de naufrágio foi dada pela existência das correntes marítimas locais, observação feita pelo confronto de temperaturas das águas. No local onde fora encontrado o corpo, a temperatura da água era de 41 ºF, que na escala Kelvin corresponde a

Um ar condicionado deve ser utilizado para manter o ambiente em 22º C. A carga térmica a ser removida deste ambiente é igual a 5 KW. Sabendo que o ambiente externo está em 34º C, a potência necessária para acionar o equipamento é

Um fluido é movimentado por um agitador. O trabalho fornecido ao agitador é 5782 kJ e o calor transferido do tanque é 2232 kJ. Considere o tanque e o fluido como um sistema. Utilizando a primeira lei da termodinâmica, determine a variação da energia do sistema acima.

Uma parede de um alto-forno para a fusão de ligas metálicas e aços carbonos é constituída de duas camadas: 0,25 m de tijolo refratário (k = 1,0 kcal/hm ºC) e 0,10 m de tijolo isolante (k = 0,20 kcal/hm ºC). A temperatura na parede interna do forno será de 1 600 ºC e a temperatura externa não deverá ser maior que 100 ºC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule o fluxo de calor perdido por unidade de tempo e por m² de parede.

As condições sob as quais um modelo é ensaiado em túnel de vento não são as mesmas que aquelas em escoamento livre. Assim sendo, são necessárias correções que eliminem as forças adicionais que surgem na secção de teste. Quanto às correções a serem feitas, em função da presença ou não de paredes laterais da secção de ensaio, assinale a alternativa correta.

Na escala Fahrenheit, o ponto de fusão da água é de 32 graus, e o ponto de ebulição é de 212 graus. Portanto, –10 ºF em graus Kelvin equivalem a

Um modelo simples para o ar considera que ele é composto por dois átomos N e O e três moléculas diatômicas N₂, O₂ e NO. Considere o ar fazendo parte de um escoamento hipersônico no qual as temperaturas T atingidas sejam altas o suficiente para excitar modos energéticos translacional, rotacional e vibracional, distinguindo, é claro, os casos M monoatômicos e D diatômicos. Estamos considerando aqui um aquecimento que leva a excitação plena do modo energético vibracional. Sabendo que Ri é a constante do gás associado à espécie i, as energias internas u_g de cada grupo M e D, respectivamente, são dadas por:

O ar pode ser aproximadamente considerado um gás diatômico, uma vez que ele é composto em sua maior parte por N₂ e O₂. O escoamento hipersônico de uma aeronave pelo ar pode fazer com que a temperatura ao redor de sua fuselagem chegue a ordem de 1 000K. As energias cinética e potencial de moléculas diatômicas podem ter modos energéticos translacional, rotacional, vibracional e eletrônico. Quais deles são excitados, totalmente ou parcialmente, em moléculas diatômicas nessas temperaturas?

Uma instalação industrial necessita efetuar o aquecimento de 5,6 ºC em uma massa de 100 kg de ar atmosférico. Cogitou- -se, inicialmente, em utilizar um aquecedor elétrico de 2 kW com aproveitamento total do calor gerado pela resistência.

A indústria tem uma máquina de refrigeração que consome 2 kW, funciona com um coeficiente de desempenho de 0,4 e descarrega para o ambiente uma quantidade de calor, ainda não aproveitada. Estudou-se a utilização desse calor para o aquecimento do ar, no lugar da compra do aquecedor elétrico.

Adotou-se o calor específico do ar de 1,0 kJ/kg.ºC e verificou- se que a diferença de tempo de aquecimento do ar entre a máquina de refrigeração e do aquecedor elétrico foi uma das opções a seguir. Assinale aquela que mais se aproxima do tempo correto, em segundos.

Assinale a alternativa correta.

Os componentes básicos de um ciclo de refrigeração por compressão de vapor são:

Assinale a afirmativa correta relacionada com a segurança do trabalho durante os serviços de manutenção e reparo em sistemas de ar condicionado.

A linha de fluido refrigerante líquido que liga o condensador ao dispositivo de expansão de um sistema de refrigeração está perdendo muito calor para o meio externo e, por isso, o fluido refrigerante está vaporizando antes de chegar ao dispositivo de expansão. Qual das medidas deve ser adotada para eliminar o problema?

Com relação aos sistemas de ar condicionado com expansão direta e expansão indireta, pode-se dizer que

Um condicionador do tipo self-contained apresenta o seguinte problema: o compressor funciona, mas não ocorre resfriamento do ar. Qual das possíveis causas a seguir está relacionada com o problema?

A evacuação de um sistema de refrigeração, antes de se fazer a carga de fluido refrigerante, é necessária para retirar os traços de umidade e gases incondensáveis presentes no interior do sistema. O principal problema que os traços de umidade podem causar é

Quando o ar a ser insuflado em um ambiente condicionado atravessa um fan-coil, ele sofre um processo de resfriamento e desumidificação. Esse processo pode ser representado esquematicamente na carta psicrométrica representada por: