Questões

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:

A água possui ponto triplo em condições que podem ocorrer normalmente na atmosfera.

O conhecimento da tabela não é suficiente para determinar a fase em uma temperatura e pressão diferente.

Pelas temperaturas críticas, pode-se estimar que provavelmente zinco, prata e cobre são sólidos a temperatura ambiente, e o resto são fluidos.

Pontos triplos de alta pressão existem em muitas substâncias comuns, como o dióxido de carbono.

Um sistema termodinâmico opera em um ciclo de Carnot entre duas fontes térmicas a 500 ext{ K} e 300 ext{ K}. Se o sistema realiza um trabalho de 1000 ext{ J}, qual é a quantidade de calor absorvida da fonte quente?

Há inúmeras situações práticas em que duas fases de uma substância pura coexistem em equilíbrio. A água existe como uma mistura de líquido e vapor na caldeira e no condensador de uma usina termoelétrica. O refrigerante passa de líquido para vapor no congelador de um refrigerador. Por ser uma substância conhecida, a água é usada para demonstrar os princípios básicos envolvidos na mudança de fase.
Considerando essas informações e o conteúdo estudados sobre os processos de mudança de fase de substâncias puras, analise os termos disponíveis a seguir e associe-os às suas respectivas características.

1. Líquido comprimido.
2. Líquido saturado.
3. Vapor saturado.
4. Vapor superaquecido.

( ) Água no estado líquido à pressão atmosférica de 1 atm.
( ) Quantidade de vapor no limite com a fase líquida, prestes a se condensar.
( ) Vapor a uma temperatura acima do ponto de condensação.
( ) Água no estado líquido, pronta para se converter em vapor.

Considerando estas informações e os conteúdos do livro-base Fundamentos da Termodinâmica, sobre o conceito de temperatura e escalas termométricas julgue as asserções como VERDADEIRAS ou FALSAS:

1. ( ) A temperatura pode ser representada pelas escalas Kelvin, graus Celsius e graus Fahrenheit.
2. ( ) Ao elevarmos a temperatura de uma substância, sua agitação molecular diminui.
3. ( ) A temperatura é aferida por um termômetro, tendo como base os preceitos da termometria.
4. ( ) As escalas de temperatura relacionam-se entre si, sendo possível a conversão entre unidades.

Numa Central de potência opera uma turbina na qual a taxa de trabalho realizado pelo vapor d´água é medida em 40 ext{ MW}. A turbina é alimentada com vapor a 5 ext{ MPa} e 600^ ext{ºC} em regime permanente com uma vazão de 50 ext{ kg/s}, velocidade desprezível e deixa a turbina a 400 ext{ kPa} e 150^ ext{ºC} com uma velocidade de 200 ext{ m/s}. Desprezando as variações de altura, determine a taxa de transferência de calor na turbina.

Determinar a vazão de vapor necessária em um evaporador para produção de suco concentrado, sabendo que nele é alimentada uma solução com 23\% de sólidos a 40^{\circ}C com vazão mássica de 0,98 \text{ kg/s}. É sabido também que o vapor de aquecimento do evaporador entra como vapor saturado e sai como líquido saturado. É condição do processo que saia do evaporador, como corrente de topo, vapor com 100\% de fração líquida e como produto de fundo suco com 47\% de sólidos. Também é condição de processo que a corrente de alimentação se divida 58\% no produto de topo e 42\% no de fundo. Demais dados se encontram no diagrama de bloco do evaporador abaixo.

A água de um rio encontra-se a uma velocidade inicial V constante, quando despenca de uma altura de 80 ext{ m}, convertendo toda a sua energia mecânica em calor. Este calor é integralmente absorvido pela água, resultando em um aumento de 1 ext{ K} de sua temperatura. Considerando 1 ext{ cal} = 4 ext{ J}, aceleração da gravidade g = 10 ext{ m/s}^2 e calor específico da água c = 1,0 ext{ cal/g ºC}, calcula-se que a velocidade inicial da água V em ext{m/s} é de: