Questões de Leis e Propriedades da Termodinâmica (Engenharia Mecânica)

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Um engenheiro está projetando um sistema de refrigeração para um laboratório de pesquisa que requer controle preciso de temperatura. Para otimizar o desempenho do ciclo de refrigeração, ele precisa compreender as transformações de energia envolvidas.
Em um ciclo ideal de refrigeração por compressão de vapor, qual a descrição correta da principal função do compressor e sua relação com a Primeira Lei da Termodinâmica?

  • A O compressor eleva a pressão e a temperatura do refrigerante, sendo o trabalho de compressão uma entrada de energia que aumenta a entalpia do fluido, em conformidade com o princípio da conservação da energia.
  • B O compressor atua como um trocador de calor, removendo energia do refrigerante através de convecção forçada, sem alteração significativa de sua pressão.
  • C O compressor reduz a pressão e a temperatura do refrigerante, convertendo calor em trabalho para resfriar o ambiente, violando a Segunda Lei da Termodinâmica.
  • D O compressor mantém a pressão constante enquanto adiciona calor ao sistema, o que resulta em uma diminuição da energia interna do refrigerante, contrariando a Primeira Lei da Termodinâmica.

Um reservatório contém ar (massa = 125 g), a uma temperatura de 100 ºC. 9000 J de energia são fornecidos ao sistema, sob a forma de calor.
Assumindo comportamento de gás ideal e calor específico a volume constante aproximado por 800 J/kg.ºC, a temperatura final do ar será:

  • A 150 ºC;
  • B 160 ºC;
  • C 170 ºC;
  • D 180 ºC;
  • E 190 ºC.

Um cilindro contém 2 moles de um gás perfeito a uma temperatura de 300 K. Se o volume do cilindro é de 0,05 m³, assinale a alternativa que apresenta a pressão do gás no interior do cilindro.

  • A 100 kPa
  • B 200 kPa
  • C 300 kPa
  • D 400 kPa

Um sistema fechado realiza um trabalho de 500 J enquanto recebe 1200 J de calor. Assinale a alternativa que apresenta a variação da energia interna do sistema.

  • A 700 J
  • B 1700 J
  • C -700 J
  • D -1700 J

A respeito de termodinâmica e de transferência de calor, julgue o próximo item.  
Para um gás submetido a um processo adiabático reversível, o trabalho realizado pelo gás é zero.

  • Certo
  • Errado