Termodinâmica Quiz 3 (1º Lei VC e 2ª Lei da Termodinâmica)

As condições de entrada e saída de vapor para uma turbina a vapor adiabática são as indicadas na figura. Se a taxa de fluxo de massa de vapor através da turbina for de 20 kg/s, a saída de energia da turbina (em MW) é:

• 12,157

• 13,941

• 168,001

• 168,785

• 16,8

A água é bombeada de um reservatório inferior para um reservatório superior por uma bomba, como indicado na figura. A superfície livre do reservatório superior está 45 metros acima do reservatório inferior. A vazão volumétrica da água é medida em 0,03 m3/s. Suponha que a densidade da água seja 1000 kg/m3.

Determine a potência mecânica necessária para bombear a água do reservatório inferior para o reservatório superior. Para tal, considere o volume de controle englobando a superfície dos reservatório inferior e superior.

• 13,2435 kW

• 29,781 kW

• 14,715 kW

• 543 kW

• 1,5692 kW

A água é bombeada de um reservatório inferior para um reservatório superior por uma bomba, como indicado na figura. A superfície livre do reservatório superior está 45 metros acima do reservatório inferior. A vazão volumétrica da água é medida em 0,03 m3/s. Suponha que a densidade da água seja 1000 kg/m3.


Determine a pressão na saída da bomba, supondo que a pressão na entrada da bomba seja 101,3 kPa. Para tal, considere o volume de controle englobando apenas a bomba

• 343 kPa

• 543 kPa

• 543 Pa

• 343 Pa

• 13,34 MPa

Sob certas condições, a expressão da primeira lei da termodinâmica para um volume de controle se reduz à equação de Bernoulli:  $g\ z_1\ +\ \frac{v_1^2}{2}\ +\ \frac{p_1}{\rho}\ =\ g\ z_2\ +\ \frac{v_2^2}{2}\ +\ \frac{p_2}{\rho}$  

Qual combinação de condições é necessária e adequada para reduzir a primeira lei da termodinâmica para um volume de controle à equação de Bernoulli?

• Regime Permanente, substância incompressível, sem perdas por atrito, sem transferência de calor

• Regime Permanente, substância incompressível, processo irreversível, sem transferência de calor

• Regime Transiente, substância pura, sem perdas por atrito, sem transferência de calor

• Regime Transiente, gás ideal, sem perdas por atrito, sem transferência de calor

• Regime Permanente, substância incompressível, processo irreversível

A segunda lei da termodinâmica lida com:

• Balanço de energia

• direção do processo

• Balanço de massa

• comportamento de um gás ideal

• Todas as opções anteriores

Cite duas fontes de irreversibilidades:

• Atrito e compressão/expansão adiabática lenta

• Expansão livre de um gás e compressão/ estiramento de uma mola numa pequena variação de comprimento

• Transferência de calor e pêndulo sem fricção

• Atrito e expansão irrestrita de um gás

A segunda lei da termodinâmica pode ser usada para avaliar propostas de construção de equipamentos e verificar se o projeto é factível, ou seja, se é possível de ser construído. Considere a situação em que um inventor alega ter desenvolvido um equipamento que trabalha segundo o ciclo termodinâmico de potência mostrado na figura. O equipamento retira 800 kJ de energia, na forma de calor, de um dado local que se encontra na temperatura de 1000 K, desenvolve uma dada quantidade líquida de trabalho para a elevação de um peso e descarta 300 kJ de energia, na forma de calor, para outro local que se encontra a 500 K de temperatura. A eficiência térmica do ciclo é dada pela equação fornecida. Nessa situação, a alegação do inventor é:

• correta, pois a eficiência de seu equipamento é de 50% e é menor que a eficiência teórica máxima

• incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 50% e é maior do que a eficiência teórica máxima

• correta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é menor do que a eficiência teórica máxima

• incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é maior do que a eficiência teórica máxima

• incorreta, pois a eficiência de seu equipamento é de 62,5% e é menor do que a eficiência teórica máxima

A eficiência térmica de uma máquina térmica real A e uma máquina reversível B que trabalham sobre os mesmos reservatórios quente (H) e frio (L) são ηA e ηB, respectivamente. Marque a resposta que satisfaz o princípio de Carnot:

• ηA > ηB

• ηA < ηB

• ηA = ηB

• Não se pode definir nada em relação às eficiências térmicas com as informações fornecidas

• A eficiência da máquina real é dada por $1-\ \frac{T_L}{T_H}$

As unidades da entropia (S) e da entropia específica (s) são, respectivamente:

• kJ e kJ/kg

• kW e kW/kg

• kJ/K e kJ/kgK

• kJ/kg e kJ/(kg2)

• Nenhuma das alternativas anterior

A área sombreada  $\int_1^2\ T\ d\ S$   do diagrama T-S representa:

• Transferência de calor em um processo reversível

• Transferência de calor em um processo irreversível

• Transferência de calor em um processo impossível

• Trabalho de fronteira em um processo reversível

• Trabalho de fronteira em um processo irreversível