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Atividade de Termodinâmica 
1–19C Você foi convidado para fazer uma análise do metabolismo (energia) de 
uma pessoa. Como você definiria o sistema para esse fim? Que tipo de sistema 
é esse? 
Uma pessoa que tem uma entrada maior de energia no metabolismo (em forma 
de alimentação) ganhará peso armazenando energia (em forma de gordura) 
quando a saída de energia (na forma de exercícios físicos) for menor. O 
contrário também ocorrerá, então dizemos que uma pessoa que tenha entrada 
de energia menor do que a saída perderá peso. A variação de energia desse 
sistema é dado por ΔE = E entrada – E saída. Esse sistema do tipo aberto 
(volume de controle) de transformação de energia, é chamado Princípio de 
Conservação da Energia. 
 
1–20C Você está tentando entender como um compressor alternativo a ar (um 
dispositivo pistão-cilindro) funciona. Que tipo de sistema é esse? 
Trata-se de um sistema fechado (massa de controle), que consiste em uma 
quantidade fixa de massa, cuja fronteira não pode ser atravessada por 
nenhuma massa. Nesse sistema um gás confinado é aquecido. As superfícies 
internas do pistão e do cilindro formam a fronteirado sistema fechado. A 
energia pode atravessar a fronteira, e parte dela pode se mover. O que está 
fora do gás, incluindo o pistão e o cilindro, é a vizinhança. 
 
1–21C Como você poderia definir um sistema para estudar a redução do 
ozônio nas camadas superiores da atmosfera terrestre? 
 
1–22C Qual é a diferença entre as propriedades intensivas e extensivas? 
Propriedades intensivas: são aquelas independentes da massa de um sistema, 
como temperatura, pressão e densidade. 
Propriedades extensivas: são valores que dependem do tamanho do sistema 
ou de sua extensão, como a massa total, o volume total e a quantidade de 
movimento total do sistema. 
 
1–23C O peso de um sistema é uma propriedade intensiva ou extensiva? 
O peso do sistema é uma propriedade extensiva, pois para determinar seu 
valor depende diretamente da massa. 
1–24C O volume específico molar de um sistema é definido como a razão entre 
o volume do sistema e o número de mols de substância contido no sistema. 
Essa propriedade é extensiva ou intensiva? 
É uma propriedade extensiva, e por unidade de massa é então chamada de 
propriedade específica. Um exemplo dessa propriedade é o volume específico. 
 
1–25C Para que um sistema esteja em equilíbrio termodinâmico, a temperatura 
e a pressão precisam ser as mesmas em todos os lugares? 
Sim. O equilíbrio termodinâmico é um estado em que os três equilíbrios 
acontecem simultaneamente, ou seja, um sistema será considerado em 
equilíbrio quando estiver em equilíbrio térmico, mecânico e químico e de fases. 
Um sistema está em equilíbrio térmico se a temperatura for igual em todo o 
sistema, ou seja, o sistema não contém nenhuma variação diferencial de 
temperatura, que é a força motriz do fluxo de calor. O equilíbrio mecânico está 
relacionado à pressão, e um sistema está em equilíbrio mecânico se não 
houver variação na pressão em qualquer ponto do sistema com o tempo. 
Entretanto, a pressão pode variar com a altura dentro do sistema como 
resultado de efeitos gravitacionais. A variação da pressão como resultado da 
gravidade na maioria dos sistemas termodinâmicos é relativamente pequena e 
geralmente ignorada. 
 
1–26C O que é um processo de quase-equilíbrio? Qual é a sua importância na 
engenharia? 1–27C Defina os processos isotérmico, isobárico e isocórico. 
Processo de quase-equilíbrio, ou processo quase-estático, é quando se 
desenvolve de forma que o sistema permaneça infinitesimalmente próximo a 
um estado de equilíbrio em todos os momentos. Um processo de quase-
equilíbrio pode ser visto como um processo suficientemente lento que permite 
ao sistema ajustar-se internamente para que as propriedades de uma parte do 
sistema não mudem mais rapidamente do que as propriedades das outras 
partes. 
A importância do processo de quase-equilíbrio para a engenharia é devida à 
facilidade de análise, e ainda, porque os dispositivos que produzem trabalho 
fornecem mais trabalho quando operam nos processos de quase-equilíbrio. 
Assim, os processos de quase-equilíbrio servem como padrão de comparação 
para os processos reais. 
Processo isotérmico: processo durante o qual a temperatura T permanece 
constante 
Processo isobárico: um processo durante o qual a pressão P permanece 
constante; 
Processo isocórico: processo durante o qual o volume específico v permanece 
constante. 
1–28C O que é o postulado de estado? 
O postulado de estado determina o número de propriedades necessárias para 
definir o estado de um sistema. O estado de um sistema compressível simples 
é completamente especificado por duas propriedades intensivas 
independentes. Um sistema é compressível simples quando não apresenta 
efeitos elétricos, magnéticos, gravitacionais, de movimento e de tensão 
superficial. Duas propriedades são independentes se uma propriedade puder 
ser alterada enquanto a outra é mantida constante. 
 
1–29C Como você descreveria o estado da água em uma banheira? Descreva 
também o processo que esta água experimenta enquanto esfria. 
Quando um corpo é colocado em contato com outro corpo que está a uma 
temperatura diferente, o calor é transferido do corpo com temperatura mais alta 
para aquele com temperatura mais baixa até que ambos os corpos atinjam a 
mesma temperatura. Isso caracteriza o que chamamos equilíbrio térmico. A 
mudança da temperatura da água quente para fria caracteriza um processo 
irreversível. O sistema e a vizinhança não podem ser perfeitamente 
restaurados aos seus estados iniciais ao final do processo. A entropia é a 
grandeza que mede o grau de irreversibilidade do sistema, e está associada ao 
que denomina-se por desordem do sistema. 
 
1–30C Ao analisar a aceleração de gases à medida que eles escoam por um 
bocal, o que você escolheria como seu sistema? Que tipo de sistema é esse? 
Um sistema aberto (um volume de controle). 
 
1–31C O que é um processo com escoamento em regime permanente? 
Definido como um processo durante o qual um fluido escoa através de um 
volume de controle de forma permanente. Nele, as propriedades podem mudar 
de um ponto para outro dentro do volume de controle, mas em qualquer ponto 
fixo elas permanecem as mesmas durante todo o processo. Assim, o volume V, 
a massa m e o conteúdo de energia total E do volume de controle permanecem 
constantes durante um processo em regime permanente.