Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica

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

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

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