Prova Termodinamica - Ciclos Termicos e Centrais de Potencia

1 Prova 2ENG32320251 NOTA 1 Em cada questão só há uma resposta certa 2 Todas as questões tem o mesmo valor 3 As questões erradas não eliminam a pontuação das questões certas 4 O aluno leu o arquivo ENG323INTRODUÇAO20251pdf e conhece a forma de avaliação na materia Alunoa 1 Uma máquina térmica a Transforma parte do calor fornecido em trabalho e uma parte passa ao médio ambiente d Transforma parte do trabalho fornecido em calor e parte passa ao médio ambiente como entropia negativa b Transforma a entropia do sistema em calor que passa em uma pequena parte para o médio ambiente e Transforma energia elétrica em calor sem perdas para o médio ambiente c Diminui a entropia do sistema sem perturbar o médio ambiente f Nenhuma está certa 2 Para solucionar os problemas que aparecem no Ciclo Carnot no ciclo Rankine para uma planta de potencia é proposto usar sempre a líquido saturado na bomba e vapor saturado na turbina d líquido subresfriado na bomba e na turbina b vapor saturado na bomba e vapor com qualidade mínima 90 na turbina e líquido subresfriado na bomba e vapor superaquecido na turbina c mistura bifásica de qualquer qualidade na bomba e na turbina f Nenhuma está certa 3 Uma central térmica de potencia a é uma instalação que produz calor a partir de eletricidade potencia e energia d é uma instalação industrial que gera trabalho mecânico em ciclos de absorção mínimo com um efeito calorífico b é um sistema que produz trabalho mecânico continuo operando em ciclos sucessivos e é uma instalação industrial que gera calor usando uma fonte de energia térmica primaria c é um conceito teórico próximo do ciclo de Carnot que apresenta eficiência 100 f Nenhuma está certa 4 Em uma planta de potencia a vapor operando como máquina de Carnot com duas isotermas e duas adiabáticas a a caldeira aporta energia H2H3 d a bomba aquece o fluido de T4 até T1 b o condensador elimina para o médio ambiente um calor de valor H2H4 e o condensador está sempre a maior pressão que a caldeira c a turbina transforma em trabalho elétrico a diferença entálpica H1H4 f Nenhuma está certa 5 Em uma planta de potencia a vapor de água com dois efeitos de pre aquecimento a a temperatura do vapor do fluxo 4 será menor que no fluxo 6 d a temperatura de fluxo 2 será maior que em fluxo 3 b a temperatura do vapor do fluxo 5 será menor que no fluxo 6 e o fluxo 7 estará em uma condição próxima a líquido saturado c a temperatura do fluxo 9 será menor que no fluxo f Nenhuma está certa 6 No ciclo termodinâmico do motor de combustão interna tipo Otto a a combustão acontece a baixa pressão d o ar é comprimido e o combustível adicionado progressivamente depois b há uma etapa isobárica e uma outra isocórica e a razão de compressão é o cociente entre o volume mínimo e máximo no cilindro c há duas etapas adiabáticas f Nenhuma está certa 7 No motor Diesel na fase de compressão adiabática a só combustivel é comprimido d diminúe a temperatura b só ar é comprimido e diminue a pressão c mistura de ar e combustivel é comprimida f Nenhuma está certa 8 Comparando o motor Diesel e o motor Otto a no Diesel a razão de compressão é menor d o Otto é um motor mais pesado por trabalhar e pressões maiores b o Otto apresenta maior rendimento e no Diesel a combustão acontece a pressão constante c no Diesel sempre há perigo de detonação do combustivel quando manuseado f Nenhuma está certa 9 Em motores térmicos tipo Otto a eficiencia do ciclo depende de fatores geométricos r cociente de volume máximo e mínimo no pistão e físicos γCpCv de acordo com a expressão a 1 r 1 1 d 1 r 1 1 b 1 r 1 1 1 e r 1 r 1 c 1 r 1 f Nenhuma está certa 2 10 No ciclo de refrigeração por compressão de vapor a a válvula de estrangulamento aumenta a pressão do fluido vaporizado d o condensador aumenta o calor do sistema absorvendo energia das vizinhanças b a válvula de estrangulamento aumenta a pressão do fluido líquidificado e apresenta uma etapa de resfriamento de vapor superaquecido até liquido saturado c a pressão de trabalho do condensador é mais baixa que no evaporador f Nenhuma está certa 11 No diagrama PH o ciclo de refrigeração por compressão de vapor a utiliza o evaporador na etapa 41 d utiliza o condensador na etapa 12 b utiliza o evaporador na etapa 12 e utiliza o compressor na etapa 12 c utiliza o condensador na etapa 41 f Nenhuma está certa 12 Em um sistema de geração de frio por compressão de vapor em cascata a a pressão do condensador de ciclo 2 é mais alta que a pressão do evaporador do ciclo 1 d as temperaturas dos dois fluidos na saida das respetivas válvulas é aproximadamente a mesma b a pressão de descarga das duas válvulas é a mesma e os fluidos de trabalho devem ser sempre os mesmos em cada ciclo c no trocador de calor intermediario o fluxo de calor é do ciclo 2 para o ciclo 1 f Nenhuma está certa 13 Na escolha de fluido refrigerante para um processo de refrigeração por compressão de vapor é importante que a fatores como toxicidade flamabilidade corrosão e custo sejam razoavelmente baixos d a pressão de vapor do refrigerante na temperatura do evaporador deve ser menor do que a pressão atmosférica b a pressão de vapor do refrigerante na temperatura do condensador iguale a da agua no ponto triplo para diminuir os custos operacionais de equipamentos de alta pressão e a viscosidade do fluido seja baixa em altas temperaturas c a pressão de vapor do refrigerante na temperatura do evaporador deve ser zero na saida da válvula isentálpica f Nenhuma está certa 14 No ciclo de refrigeração por absorção a o fluido refrigerante é misturado com um fluido não volátil no equipamento chamado regenerador d o absorvedor precisa de uma fonte de alta energia para recuperar o fluido absorvedor b o lado esquerdo do diagrama desenvolve a função do compressor no ciclo de compressão de vapor e o condensador e o evaporador trabalham necessariamente na mesma pressão c o condensador retira calor do ponto frio do sistema f Nenhuma está certa 15 No ciclo de refrigeração por absorção a o fluido absorvedor deve ser necessariamente mais viscoso que o fluido refrigerante d o fluido refrigerante deve ser totalmente dissolvido a baixa pressão no fluido absorvedor b o fluido absorvedor deve apresentar uma curva de Antoine pressão de saturação versus temperatura análoga à do fluido refrigerante e os fluidos absorvedor e refrigerante devem ser imiscíveis a baixa pressão c o fator de Maxwell dos fluidos absorvedor e refrigerante deve ser igual a 1 f Nenhuma está certa 16 O processo de liquefação de gases por estrangulamento processo de ponto A até ponto 3 na figura a só é possivel se previamente resfria isobáricamente e logo se diminue a pressão isocóricamente d só é possivel se previamente comprime isentalpicamente e depois expande isentropicamente b só é possivel se previamente realiza uma compressão isentálpica e depois aquece isobáricamente e só é possivel se previamente expande isentrópicamente e depois comprime isentalpicamente c só é possivel se previamente comprime isotermamente e depois se diminue a pressão isocóricamente f Nenhuma está certa 17 No processo Linde a há um compressor isentrópico e um preresfriador por transferencia de calor a pressão constante d a turbina diminue a energia interna do fluido facilitando a liquidificação apos a válvula de estrangulamento b a função da válvula e incrementar pressão para diminuir o título quantidade de vapor da mistura bifásica líquidovapor e a turbina aumenta a energia interna do fluido facilitando a liquidificação apos a válvula de estrangulamento c existe uma troca de calor em cascata para resfriamento progresivo do gas comprimido f Nenhuma está certa 3 18 No processo Linde pódese aumentar a eficiência a usando um compressor isentálpico depois do resfriamento isobárico e antes da válvula que diminúe a pressão d diminuindo a energia interna do gás por resfriamento isocórico por ser mais eficiente a baixa temperatura após compressão b eliminando a válvula e colocando um segundo compressor e trocando o compressor por uma turbina isentrópica c usando duas turbinas em serie depois da compressão f Nenhuma está certa 19 No processo Claude a as duas turbinas diminuem a temperatura do gás minimizando a energia interna d se o fluxo nº 11 for igual a zero o processo seria igual ao processo Linde b os dois compressores trabalham combinados para incrementar a pressão do fluido gasoso e liquidificar mais facilmente e o trabalho que sae da turbina é maior que o trabalho que é necessário no compressor c não há válvula de estrangulamento f Nenhuma está certa