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Uma das formas de se totalizar o trabalho feito em compressão é a análise de gráficos de pressão x volume, o que também se aplica no estudo de motores de combustão interna. A figura apresentada mostra um processo termodinâmico, onde a pressão aumenta de 1 ATM para 9 ATM, e a expansão volumétrica de 2 m3 até 7 m3. Nesse processo, como houve aumento de pressão e volume, aportou-se energia à substância, aumentando assim a sua energia interna.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas para um gás perfeito, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A energia recebida é superior à variação da energia interna.
II. ( ) O trabalho líquido é equivalente ao valor de 105 J.
III. ( ) A área é positiva, o que significa que o trabalho foi realizado pelo fluido, e não recebido do meio externo.
IV. ( ) A energia recebida é igual a 900 J, valor muito próximo do trabalho realizado.
V. ( ) O valor do trabalho executado é aproximadamente 2,5 MJ.
V, V, V, F, V.
F, F, V, V, F.
F, V, F, V, F.
V, V, F, V, V.
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Vamos analisar cada uma das afirmativas sobre o processo termodinâmico descrito: I. ( ) A energia recebida é superior à variação da energia interna. É falsa. Em um sistema isolado, a energia recebida pelo sistema é igual à variação da energia interna mais o trabalho realizado pelo sistema. Portanto, a energia recebida não pode ser superior à variação da energia interna. II. ( ) O trabalho líquido é equivalente ao valor de 105 J. É falsa. Para determinar o trabalho, precisaríamos calcular a área sob a curva no gráfico de pressão x volume. Sem os dados exatos, não podemos afirmar que o trabalho é 105 J. III. ( ) A área é positiva, o que significa que o trabalho foi realizado pelo fluido, e não recebido do meio externo. É verdadeira. Quando a área sob a curva de um gráfico de pressão x volume é positiva, isso indica que o trabalho foi realizado pelo sistema (fluido) durante a expansão. IV. ( ) A energia recebida é igual a 900 J, valor muito próximo do trabalho realizado. É falsa. Sem os dados exatos, não podemos confirmar que a energia recebida é 900 J ou que está próxima do trabalho realizado. V. ( ) O valor do trabalho executado é aproximadamente 2,5 MJ. É verdadeira. Se considerarmos a expansão de 2 m³ a 7 m³ sob uma pressão média, o trabalho pode ser estimado em torno de 2,5 MJ, dependendo das condições exatas. Agora, organizando as respostas: I - F II - F III - V IV - F V - V Portanto, a sequência correta é: F, F, V, F, V. A alternativa que corresponde a essa sequência é: F, F, V, F, V.

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Observe a figura a seguir: Fonte: SILVEIRA, F. Densidade do ar e pressão Atmosférica em função da altitude. 2015. Disponível em: . Acesso em: 26/07/2019. A figura apresentada mostra a variação da pressão conforme a altitude, dado importante para o estudo e desenvolvimento de compressores. É essencial conhecer a pressão de aspiração, o que influencia o trabalho a ser realizado e, por consequência, o rendimento térmico do compressor.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a variação da pressão atmosférica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Com o aumento da elevação ou altitude a pressão atmosférica decresce de forma linear, na razão de 1 ATM para cada 500m.
II. ( ) Com o aumento da altitude, um compressor instalado em um avião demandará energia variável ao longo da trajetória, de forma que se tenha a mesma pressão final do fluido comprimido.
III. ( ) Um compressor situado a 4000m de altitude terá uma pressão de sucção menor do que um outro compressor situado a 2000m. Neste caso, a razão entre as pressões de admissão será próxima de 1/2.
IV. ( ) Com a elevação da altitude os compressores terão pressões de admissão menores, o que demandará um maior trabalho de compressão, e a pressão final de compressão ou pressão de descarga se manterá constante.
F, F, V, V.
F, F, V, F.
V, V, V, F.
V, F, F, V.

Leia o trecho a seguir: “Os trabalhos dos cientistas Charles, Gay-Lusacc e Boyle, no decorrer dos séculos XVIII e XIX, pesquisaram relações entre a pressão, o volume e a temperatura de gases. Para tal, o cientista francês Clapeyron derivou uma equação sintética muito aplicada em substâncias longe do ponto de ebulição, como é o caso da maioria dos gases. Nessa equação, surgiu a Constante Universal dos Gases Perfeitos, ou “R”.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), o valor da constante supracitada R é de 8,31 J/mol.K. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre gases perfeitos, analise as afirmativas a seguir.
I. O valor da constante R pode ser convertido em outras unidades equivalentes, além das que são utilizadas no Sistema Internacional de Unidades.
II. Podemos usar a equação de Clapeyron para qualquer gás, já que as condições de pressão e temperatura da substância são fatores desimportantes.
III. A constante R não pode ser aplicada quando trabalhamos com vapor saturado, ou aquele que emana de uma chaleira, de coloração branca, que contém um pouco de água líquida e sob calor.
IV. A constante R pode ser aplicada em vapor superaquecido, sem restrições, porque este não possui umidade e, portanto, comporta-se como um gás ideal.
I, III e IV.
II e IV.
I, II e IV.
I e III.

Observe a figura a seguir: Um dos fatores importantes dos gráficos de pressão x volume, para processos termodinâmicos, diz respeito à avaliação do trabalho realizado. A figura apresentada mostra uma dessas relações, onde 1 ATM é igual a 105 N/m2. Em outros processos, identificam-se linhas diagonais, para processos isotérmicos ou isoentrópicos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O trabalho representado pela área hachurada totaliza 6 MJ.
II. A diferença volumétrica é de 6 m3 que, multiplicada pela pressão atuante, ou seja 106 Pa, resulta no valor indicado de 6 x 106 J.
As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.

Para os gases, conseguimos sintetizar uma relação entre a energia trocada, a variação da energia interna e o trabalho realizado, este último combinando-se pressão e volume. Para tal, combinaram-se conceitos de entalpia e entropia, nas respectivas unidades de J/kg.K e J/kg. A equação a seguir demonstra isso: TdS = dU + P.dV.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre relações termodinâmicas, analise as afirmativas a seguir.
I. Para gases, os três componentes da equação possuem relação com a temperatura.
II. Com a temperatura constante de 400 K e processo isoentrópico, a variação de energia interna é igual ao produto P.dV.
III. Numa compressão a energia interna do gás diminui, porque perde-se energia para o meio ambiente onde o recipiente do gás se encontra.
IV. Para uma variação positiva de energia interna de 90 J, variação de volume de 4 m3 e sob pressão constante de 10 Pa, o calor envolvido é de 130 J.
V. Para uma variação negativa da energia interna de 50 J, com uma energia recebida de 100 J e tendo-se uma expansão de 100 m3, a pressão envolvida é de 2000 Pa.
II e III.
II e V.
I, III e IV.
IV e V.

Como observado em máquinas térmicas, os compressores reduzem os volumes específicos dos volumes de trabalho, aumentando sua pressão interna e sua temperatura. Os compressores de palhetas múltiplas são um dos tipos de máquinas térmicas industriais e, nessas máquinas, observa-se um volume morto nulo.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre compressores alternativos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O compressor de palhetas com geometria simétrica demanda uma energia maior do que aqueles com geometria assimétrica.
II. A área desenvolvida em um diagrama de pressão x volume é menor em um compressor de palhetas com geometria simétrica do que naqueles com geometria assimétrica.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.

No estudo dos gases, chegou-se à conclusão que a massa e o volume de uma determinada substância relacionavam-se por meio da temperatura e da pressão. Por exemplo, quanto mais quente, maior o volume a ser ocupado. Quanto maior a pressão, mais massa caberia no mesmo volume. A equação de Clapeyron sintetizou isso na expressão P.V = n.R.T. Nela, identifica-se que P é a pressão, V descreve o volume, T indica a temperatura (em K), n indica o número de mols da substância e R é igual a 8,31 J/kg.K.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o gás ideal, analise as afirmativas a seguir.
I. Mantendo-se o produto P.V constante, quando a temperatura aumentar a quantidade de mols (n) presentes deverá diminuir.
II. Mantendo-se um número fixo de mols (n) sob uma pressão constante (P), quando a temperatura abaixar (T) o volume também deverá ser menor do que o inicial.
III. Para se trabalhar com a constante R, em kg, é necessário dividi-la pela massa atômica do gás.
IV. Para um valor de pressão (P) e volume (V) inalterados, se aumentarmos a quantidade de massa de um gás sua temperatura (T) deverá aumentar.
V. A massa de um gás, expresso em número de mols (n), é desprezível quando se trata de influenciar a pressão e o volume ocupados.
IV e V.
I e II.
I e III.
III e V.
II e IV.

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