Questões Militares

Sobre regime transiente, é correto afirmar que

Um ciclo de potência pode fornecer uma transferência líquida de energia sob a forma de trabalho. Todo ciclo de potência puxa calor de uma fonte quente e o utiliza para realizar um trabalho líquido. Considere um ciclo de potência operando com as seguintes transferências de calor: Q_entra = 55kJ e Q_sai = 30kJ.
O trabalho líquido, em kJ, e a eficiência térmica, em %, estão indicados de forma correta, respectivamente, em

Uma barra de ferro que pesa 3kg é colocada em um tanque contendo 1m3 de água (T = 25°C). Calculando-se a temperatura de equilíbrio (sabendo-se que o sistema não perde calor para as vizinhanças), verifica-se quanto calor é transferido do ferro (T = 300°C).
Dados: Calor específico do ferro 0,42kJ.kg^-1.k^-1 Calor específico da água 4,2kJ.kg^-1.k^-1
Nesse contexto, é correto afirmar que o calor, em KJ, transferido do ferro para a água corresponde a

Quando um determinado bloco está na água, possui dois terços de seu volume embaixo d’água a 20°C, e quando flutua no óleo, 90% do seu volume fica submerso.
Sabendo-se que esse bloco flutua, é correto afirmar que a massa específica do bloco e do óleo, respectivamente, ambas em kg/m³, é

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre transferência de calor.
( ) Regime estacionário ou permanente é quando o calor transmitido em um sistema depende do tempo. ( ) Regime transiente é quando a temperatura varia com o tempo e a posição; portanto, varia a energia interna e ocorre armazenamento de energia. ( ) A taxa de condução de calor em determinada direção é proporcional ao gradiente de temperatura (dT/ dx). ( ) A condução é o processo de propagação do calor que se dá por contato entre as partículas, não necessitando de um meio para ocorrer.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

Associe as colunas relacionando corretamente o processo termodinâmico à sua característica.
PROCESSOS (1) Isobárico (2) Reversível (3) Adiabático (4) Isotérmico (5) Irreversível (6) Isovolumétrico
CARACTERÍSTICAS ( ) Temperatura constante. ( ) Pressão constante. ( ) Volume constante. ( ) O calor não atravessa as fronteiras do sistema. ( ) O estado inicial do sistema envolvido não pode ser restaurado sem efeitos mensuráveis no sistema e na sua vizinhança (processo ideal). ( ) O estado inicial do sistema envolvido não pode ser restaurado sem efeitos mensuráveis no sistema e na sua vizinhança (processo real).

A sequência correta dessa associação é

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre a termodinâmica.
( ) Corresponde à parte da termologia (física) que estuda os fenômenos relacionados com trabalho, energia, calor e entropia, e as leis que governam os processos de conversão de energia. ( ) É o ramo da física que se dedica ao estudo das relações entre calor e as restantes formas de energia. ( ) Pode ser utilizada para a análise de diversos processos da engenharia que ocorrem em equipamentos industriais. ( ) A primeira lei da termodinâmica diz que a energia não pode ser criada ou destruída; só se pode mudá-la de uma forma para a outra. ( ) A eficiência térmica de processos reversíveis é sempre menor que a eficiência térmica de processos irreversíveis entre os dois mesmos reservatórios térmicos.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

Uma central termoelétrica, capaz de gerar 50 MW de potência, opera a uma eficiência térmica máxima de 40%.

A taxa de energia dissipada para o ambiente é

Vapor de água escoa através de uma tubulação de aço, com 5m de comprimento, 20cm diâmetro interno e 5mm de espessura, a uma vazão de 1,0 kg.s-1. O vapor entra na tubulação saturado e sai 10% liquefeito, à pressão de 1atm, conforme indicado a seguir

Dados adicionais:

k = 50 W.m^-1. °C^-1 (condutividade do aço)

H_L = 419 kJ.kg^-1 (entalpia específica do líquido saturado a 1atm)

H_V = 2677 kJ.kg^-1 (entalpia específica do vapor saturado a 1atm)

ln(r_e /r_i ) = 0,025

A quantidade de calor transferida, por condução, através da tubulação é

em que k é a condutividade térmica do aço, L é comprimento da tubulação, ri é o raio interno da tubulação e re é o raio externo, Ti e Te são as temperaturas interna e externa da tubulação, respectivamente.

A partir dos dados fornecidos, considerando-se desprezíveis as variações de energia cinética e de pressão, pode-se dizer que a temperatura na parede externa da tubulação (Te) é

A reação elementar de segunda ordem, em fase líquida

2A → B

é conduzida isotermicamente, à 40° C, em um reator batelada de 100 dm³ . A constante de velocidade, na temperatura de operação do reator, é igual a 0,2 dm³ .mol^-1.min^-1. Cinquenta mols do reagente A são adicionados puros ao reator no início do processo.

O tempo necessário, em minutos, para que 50% de A seja consumido é igual a

Água deve ser bombeada a uma vazão de 1m³ .h, a partir de um reservatório para o topo de uma coluna de absorção, segundo o esquema representado a seguir. O reservatório é aberto e a pressão da água na entrada da coluna deve ser igua a 2 atm (P₂ ).

Considerando que a eficiência de operação da bomba é de 75% e que as perdas por atrito nas tubulações podem ser desprezadas, a potência requerida pela bomba é

Água, a uma vazão igual a 6,28 L.s^-1, escoa através da tubulação indicada na figura a seguir.

Dados adicionais:

g = 9,8 m.s^-2 (aceleração da gravidade)

ρ = 1 g . cm^-3 ( massa específica)

sen 45° = cos 45° = 0,7

1 atm ≅ 10⁵ Pa

Considerando-se as perdas por atrito desprezíveis, a variação de pressão na tubulação é

Deseja-se fundir 115 g de sódio metálico, inicialmente a 291 K e 1 bar, sendo a energia de transição de fase, à temperatura de transição e 1 bar, igual a 2,6 kJ.mol-1, conforme indicado a seguir.

Sabendo-se que a massa molar do sódio metálico é igual a 23,0 g.mol^-1 e considerando-se a capacidade calorífica molar do sódio metálico constante no intervalo de temperatura utilizado e igual a 28,0 J.K^-1.mol^-1, é correto afirmar que a energia necessária para realizar a fusão, a 1 bar e 371k , é

Em um reator foram colocados 50mol de uma substância A e 50mol de uma substância B. Essas substâncias reagem segundo as equações.

A + B ⇄ C

A + C ⇄ D

Quando o sistema atinge o equilíbrio, as frações molares de A e B são 0,05 e 0,10, respectivamente. Já as frações de C e D são:

Um mol de gás, em um vaso fechado, passa por um ciclo termodinâmico de 4 etapas. Na tabela a seguir estão apresentadas as variações da energia interna do gás, o calor adicionado ao sistema e o trabalho realizado pelo sistema em algumas etapas em que foi possível realizar as medições (dados em branco não foram medidos).

Fonte: Arquivo da Banca Elaboradora.

Na quadragésima etapa, foram adicionados 1300J ao sistema na forma de calor e o trabalho realizado pelo sistema foi de

Um vaso fechado, a 120°C, contém 0,55mol de fenol e 0,45mol de tolueno. Nessa temperatura, a pressão de vapor do fenol é 13,0kPa e a do metanol é 131,3kPa.

Considerando que o sistema se encontra no ponto de orvalho, que a fase líquida se comporta como uma solução ideal e a fase vapor se comporta como uma mistura de gases ideais, a pressão no interior do vaso é

Uma maneira bastante simples de calcular a velocidade que um fluido irá atingir ao percorrer uma tubulação é utilizando a equação de Bernoulli. Essa equação é uma forma simplificada de expressar o balanço de energia de um sistema, em que são consideradas somente as energias potencial gravitacional, pressão e cinética.

Fonte: HOLLAND, F. A.; BRAGG, R. Fluid Flow for Chemical Engineers. 2 ed. Londres: Arnold, 1995. p. 16.

Como a equação apresentada não contempla perda de carga, há uma diferença entre os valores de velocidade real e a calculada por essa equação, sendo a velocidade real sempre menor do que a calculada.

Complete a frase: A partir de uma mesma velocidade de entrada na tubulação, haverá um aumento na diferença entre a velocidade calculada pela equação de Bernoulli apresentada e a real ao se

Para misturas binárias, as condições de equilíbrio para várias composições podem ser facilmente visualizadas em diagramas do tipo Txy e xy, à pressão constante, ou Pxy e xy, à temperatura constante.

Diagrama binário para a mistura Benzeno e Tolueno.

(Disponível em: <http://labvirtual.eq.uc.pt> )

Após análise do diagrama, pode-se afirmar que a mistura com fração de

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo sobre as propriedades termodinâmicas.

( ) Ponto de orvalho é a temperatura na qual se inicia a condensação da mistura.

( ) Ponto de bolha é a temperatura na qual se inicia a ebulição do líquido puro.

( ) Quando a mistura está no ponto de bolha, dizemos que é um líquido insaturado.

( ) Se a mistura estiver aquecida acima do ponto de bolha, dizemos que é vapor superaquecido

A alternativa que apresenta a sequência correta é

Uma amostra de gás ideal sofreu uma transformação termodinâmica à pressão constante igual a 30 N/m² . O volume e a temperatura absoluta variam como indica o gráfico a seguir.

Sabendo-se que, nessa transformação, o gás absorve 400J de calor, pode-se afirmar que a variação de sua energia interna é de