Um refrigerador doméstico opera com um fluido refrigerante no ciclo de ref...

Um refrigerador doméstico opera com um fluido refrigerante no ciclo de refrigeração por compressão de vapor. Durante esse processo, é usado um fluido refrigerante que passa pelas etapas sequenci...

Q878428 • Engenharia Química • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Profissional Transpetro • 2023

Um refrigerador doméstico opera com um fluido refrigerante no ciclo de refrigeração por compressão de vapor. Durante esse processo, é usado um fluido refrigerante que passa pelas etapas sequenciais:

• expansão adiabática;

• evaporação, em que o líquido se torna vapor, o qual se encaminha ao compressor onde sofre uma compressão isentrópica;

• condensação onde ocorre a mudança de vapor para líquido, reiniciando-se o ciclo.

Considerando-se o processo descrito acima, conclui-se que a(o)

a) entalpia do fluido diminui durante a compressão isentrópica.
b) temperatura do fluido aumenta durante a expansão adiabática no evaporador.
c) pressão do fluido permanece constante durante a expansão no evaporador.
d) ciclo de refrigeração é mais eficiente quando a temperatura do condensador é mais baixa.
e) processo de estrangulamento (ou expansão irreversível) é responsável pela remoção de calor do espaço refrigerado.

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Sumaia Santana EQUIPE
21/12/2024 • 18:09

Gabarito: Alternativa D
O ciclo de refrigeração é mais eficiente quando a temperatura do condensador é mais baixa, pois isso reduz a pressão de condensação e, consequentemente, o trabalho necessário para comprimir o refrigerante, melhorando a eficiência geral do ciclo.

Questões sobre Termodinâmica e Equilíbrio de Fases

1

Q1156018 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • Colégio Pedro II • Colégio Pedro II • Química
De acordo com a Lei de Raoult, marque a opção correta.
- a) O ponto de ebulição de um solvente volátil não é afetado pela adição de soluto não volátil.
- b) A pressão de vapor de um solvente em solução é mais alta que a do solvente puro.
- c) O ponto de ebulição de um solvente aumenta pela adição de soluto não volátil.
- d) Solutos voláteis elevam o ponto de fusão de solventes não voláteis.
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2

Q1138639 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão P₁e a uma temperatura (entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outra corrente de água (corrente 2) que se encontra na condição de vapor superaquecido, a uma temperatura T₂e a uma pressão P₂=P₁(entalpia específica = 3.500 kJ/kg). A corrente obtida pela mistura das correntes 1 e 2 (corrente 3) é vapor superaquecido a uma temperatura T₃menor do que T₂e a uma pressãoP₃=P₁(entalpia específica = 3.000 kJ/kg).
A vazão mássica da corrente 3, em kg/h, é
- a) 125
- b) 150
- c) 175
- d) 200
- e) 225
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3

Q1138638 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma corrente de nitrogênio, escoando em regime permanente, passa por uma válvula, parcialmente fechada e isolada termicamente, sofrendo um processo de estrangulamento. Considere o nitrogênio um gás ideal e as variações de energia cinética e energia potencial desprezíveis.

Se as condições de pressão e temperatura a montante da válvula forem iguais a P₁ e T₁,respectivamente, e a jusante da válvula essas condições forem iguais a P₂ e T₂,então,
- a) P₁ = P₂ e T₁ = T₂
- b) P₁ = P₂ e T₁ < T₂
- c) P₁ > P₂ e T₁ > T₂
- d) P₁ > P₂ e T₁ < T₂
- e) P₁ > P₂ e T₁ = T₂
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4

Q1138637 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Em um ciclo de potência, a entalpia específica do vapor superaquecido que deixa a caldeira e alimenta a turbina é de 6.000 kJ/kg, e a entalpia específica do vapor que deixa a turbina é de 2.000 kJ/kg.

Se a turbina trabalha com uma eficiência de 90%, a água que alimenta a caldeira tem uma entalpia específica de 1.000 kJ/kg e a água que sai do condensador tem uma entalpia específica de 500 kJ/kg, então, a eficiência térmica do ciclo é de
- a) 50%
- b) 60%
- c) 70%
- d) 80%
- e) 90%
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5

Q1138636 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Em um ciclo de refrigeração por compressão, o fluido refrigerante sai do evaporador na condição de vapor saturado, a uma pressão P₁e a uma temperatura T₁, e do condensador, na condição de líquido saturado, a uma pressão P₂e a uma temperatura T₂.

Sendo assim, na saída da válvula de estrangulamento, parcialmente aberta e isolada termicamente, o fluido encontra-se na condição de
- a) vapor saturado a P₁ e T₁
- b) vapor superaquecido a P₂ e T₂
- c) líquido saturado a P₂ e T₂
- d) líquido e vapor em equilíbrio a P₂ e T₂
- e) líquido e vapor em equilíbrio a P₁ e T₁
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6

Q1138635 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma máquina térmica apresenta uma eficiência de 75% em relação à sua eficiência máxima de operação. A razão entre a temperatura da fonte quente (medida em Kelvin) e a temperatura da fonte fria (medida em Kelvin) é de 5/3.

A fração do calor fornecido pela fonte quente que é convertido em trabalho mecânico é igual a
- a) 0,20
- b) 0,25
- c) 0,30
- d) 0,50
- e) 0,75
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7

Q1138634 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma caldeira é alimentada com água, abaixo do seu ponto de ebulição, para gerar vapor d’água superaquecido como produto.

Esse processo pode ser representado em um diagrama pressão, P, versus entalpia específica, H, através de uma linha
- a) vertical correspondente ao ΔH da caldeira
- b) inclinada correspondente ao ΔH da caldeira
- c) inclinada correspondente à pressão da caldeira
- d) horizontal correspondente à pressão da caldeira
- e) horizontal correspondente à temperatura da caldeira
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8

Q1138633 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
O Teorema dos Estados Correspondentes a Três Parâmetros, quando aplicado a dois gases reais, afirma que se esses gases possuírem o mesmo valor de fator
- a) acêntrico, quando comparados nas mesmas condições de temperatura crítica e pressão crítica, ambos terão aproximadamente o mesmo fator de compressibilidade.
- b) acêntrico, quando comparados nas mesmas condições de temperatura reduzida e pressão reduzida, ambos terão aproximadamente o mesmo fator de compressibilidade.
- c) acêntrico, quando comparados nas mesmas condições de temperatura e pressão, ambos terão aproximadamente o mesmo fator de compressibilidade.
- d) compressibilidade, quando comparados nas mesmas condições de temperatura crítica e pressão reduzida, ambos terão aproximadamente o mesmo fator acêntrico.
- e) compressibilidade, quando comparados nas mesmas condições de temperatura reduzida e pressão reduzida, ambos terão aproximadamente o mesmo fator acêntrico.
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9

Q1138632 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Em uma turbina bem isolada, o vapor d’água, a alta pressão, sofre uma expansão adiabática e reversível para produzir trabalho mecânico.

Se, para esse processo, as variações de entalpia e entropia específicas forem representadas por (ΔH) e (ΔS), respectivamente, então,
- a) (ΔH) = 0 e (ΔS) = 0
- b) (ΔH) > 0 e (ΔS) = 0
- c) (ΔH) < 0 e (ΔS) = 0
- d) (ΔH) < 0 e (ΔS) < 0
- e) (ΔH) < 0 e (ΔS) > 0
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10

Q1138631 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Os parâmetros “a” e “b” na equação de Van der Waals e outras equações cúbicas de estado representam, respectivamente,
- a) atração molecular e polaridade molecular
- b) atração molecular e tamanho molecular
- c) peso molecular e polaridade molecular
- d) tamanho molecular e peso molecular
- e) tamanho molecular e velocidade molecular
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