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Pré-visualização | Página 1 de 2Livia Galvao de Oliveira Nota finalEnviado: 12/11/21 22:09 (AMT) 10 • • Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 Leia o excerto a seguir: “As formas de energia que constituem a energia total de um sistema podem estar contidas ou armazenadas em um sistema e, portanto, podem ser vistas como formas estáticas de energia. Os tipos de energia não armazenados em um sistema podem ser visualizados como formas dinâmicas de energia ou como interações de energia. As formas dinâmicas de energia são identificadas na fronteira do sistema à medida que a atravessam e representam a energia ganha ou perdida por um sistema durante um processo.”Fonte: ÇENGEL, Y. A., BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 53. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as interações de energia em sistemas termodinâmicos, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. as energias cinética e elétrica são duas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. 2. o trabalho não constitui uma forma de interação de energia em um sistema fechado, somente em sistemas isolados. 3. a transferência de calor é uma interação de energia que somente pode ser visualizada em sistemas abertos. 4. a energia pode cruzar as fronteiras de um sistema fechado por interações como energia potencial e energia mecânica. 5. as transferências de calor e trabalho são as duas únicas formas de interação de energia associadas a um sistema fechado. Resposta correta 2. Pergunta 2 Observando que a energia pode ser transferida sob a forma de calor, trabalho e fluxo de massa, e que a transferência líquida de uma quantidade é igual à diferença entre as quantidades transferidas na entrada e na saída, o balanço de energia total do sistema pode ser escrito por uma diferença entre toda a energia que entra no sistema e toda a energia que deixa o sistema por qualquer uma dessas formas. Considerando essas informações e com base nos conceitos de balanço de energia em um sistema, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. o balanço de energia pode ser escrito de forma que o trabalho líquido que entra durante um ciclo é igual ao calor líquido que sai. 2. o balanço de energia pode ser expresso em termos de interações de calor e trabalho em um sistema fechado com fluxo de massa através das fronteiras. 3. para um sistema fechado executando um ciclo, os estados inicial e final são idênticos e a variação da energia do sistema é maior que zero. 4. o trabalho realizado será positivo mesmo para os sistemas que não envolvem interações de trabalho. 5. a energia transportada com a massa é zero nos sistemas em que não há escoamento através de suas fronteiras. Resposta correta 3. Pergunta 3 A energia pode cruzar a fronteira de um sistema fechado em duas formas diferentes: calor e trabalho. Quando um corpo é deixado em um meio que está a uma temperatura diferente, a transferência de energia ocorre entre o corpo e o meio até que o equilíbrio térmico seja estabelecido, ou seja, até que o corpo e o meio atinjam a mesma temperatura. Dessa forma, diz-se que a energia é transferida para o corpo sob a forma de calor. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o calor e as interações de energia em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) É possível entender o calor como a forma de energia transferida entre dois sistemas em virtude da diferença de temperaturas. II. ( ) Em termodinâmica, entendemos como fluxo de calor o escoamento de uma substância fluida chamada de calor. III. ( ) Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado de adiabático, podendo ser considerado para sistemas bem isolados. IV. ( ) Para o equilíbrio térmico, a direção da transferência de energia ocorre do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F. Resposta correta 2. F, V, V, F. 3. F, V, F, V. 4. V, V, F, V. 5. V, F, F, V. 4. Pergunta 4 Leia o texto abaixo: “Métodos baseados em experimentos estão disponíveis para avaliar a transferência de energia sob a forma de calor. Esses métodos identificam dois mecanismos básicos de transferência: condução e radiação térmica. Além disso, relações empíricas estão disponíveis para avaliar a transferência de energia que envolve um modo combinado chamado convecção.”Fonte: MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018, p. 45. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os conceitos de transferência de calor em sistemas fechados, pode-se afirmar que: Ocultar opções de resposta 1. se um sistema fechado passa por um processo no qual o trabalho é negativo e a transferência de calor é positiva, então a energia total aumenta. Resposta correta 2. se um sistema fechado passa por um processo no qual o trabalho é positivo e a transferência de calor é negativa, então a energia total aumenta. 3. o resfriamento de componentes de computador por uma ventoinha que circula ar no sistema pode ser considerado como transferência de calor por condução. 4. o aquecimento por contato de uma chapa de alumínio conformada a quente pode ser considerado como transferência de calor por radiação. 5. se um sistema fechado passa por um processo no qual a variação de energia total é positiva, então a transferência de calor deve ser positiva. 5. Pergunta 5 O trabalho, assim como o calor, é uma interação de energia entre um sistema e sua vizinhança. Assim, se a energia que cruza a fronteira de um sistema fechado não é calor, ela deve ser trabalho. O calor é fácil de reconhecer: sua força motriz é uma diferença de temperatura entre o sistema e sua vizinhança. Sendo assim, podemos simplesmente dizer que o trabalho é uma interação de energia que não é causada por uma diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança. Considerando essas informações e as principais características das formas de transferência de energia por calor ou trabalho em um sistema termodinâmico, analise as afirmativas a seguir: I. Para um sistema em estado permanente, o valor de nenhuma propriedade varia com o tempo. II. Se a temperatura de um sistema aumenta, ele deve ter sido submetido à transferência de calor. III. A energia total de um sistema fechado pode variar como resultado da transferência de energia e do fluxo de massa na fronteira. IV. Se uma mola for comprimida adiabaticamente, então necessariamente sua energia interna irá aumentar. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. I e II. 2. I e IV. Resposta correta 3. II e IV. 4. II e III. 5. III e IV. 6. Pergunta 6 Uma certa interação é classificada como trabalho se satisfizer o seguinte critério, que pode ser considerado como a definição termodinâmica de trabalho: “um sistema realiza trabalho sobre suas vizinhanças se o único efeito sobre tudo aquilo externo ao sistema puder ser o levantamento de um peso”. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o conceito de trabalho termodinâmico, analise os termos disponíveis a seguir e os associe a suas respectivas características: 1) Trabalho positivo. 2) Trabalho negativo. 3) Trabalho nulo. 4) Potência. ( ) Realizado sobre o sistema pelas vizinhanças. ( ) Alcançado quando não há variação no sistema. ( ) Realizado pelo sistema sobre as vizinhanças. ( ) Taxa de tempo na qual a transferência de energia ocorre. Agora, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. 2, 4, 3, 1. 2. 2, 3, 1, 4. Resposta correta 3. 4, 1, 3, 2. 4. 1, 2, 4, 3. 5. 3, 2, 1, 4. 7. Pergunta 7 Os sistemas fechados também podem interagir com suas vizinhanças por meio de um processo de transferência de energia através de calor. Página12 Quais as formas de energia capazes de atravessar as fronteiras de um sistema fechado?Energia pode atravessar a fronteira de um sistema fechado apenas através de duas formas distintas: trabalho ou calor. Ambas são interações energéticas entre um sistema e a sua vizinhança.
É possível a transferência de energia entre sistemas fechados?Um sistema fechado, por outro lado, pode trocar apenas energia com o meio, mas não pode trocar matéria.
Quando a energia que atravessa as fronteiras de um sistema fechado e calor e quando ela é trabalho?Temos que, quando há uma diferença de temperaturas, a energia está atravessando as fronteiras do sistema em forma de calor. Quando não há diferença de temperaturas ela está atravessando na forma de trabalho.
Quais são as formas de transferência de energia em um sistema aberto e em um sistema fechado?Na Natureza, podem considerar-se três tipos de sistemas: - sistema aberto, onde se verificam trocas de energia e de matéria com o meio envolvente; - sistema fechado, onde ocorrem apenas transferências de energia; - sistema isolado, em que não há permutas de energia nem de matéria.
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