ATIVIDADE 2 - MÁQUINAS TÉRMICAS - 52_2025

ATIVIDADE 2 – MÁQUINAS TÉRMICAS – 52_2025
Período:	26/05/2025 08:00 a 06/07/2025 23:59 (Horário de Brasília)
Status:	ABERTO
Nota máxima:	0,50
Gabarito:	Gabarito será liberado no dia 07/07/2025 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:

1ª QUESTÃO

Os processos de condicionamento de ar podem ser aplicados para diversas situações, seja para o resfriamento de ambientes, com o objetivo de garantir o conforto térmico dos ocupantes, quanto para aplicações em processos industriais, onde seja necessário manter a qualidade do ar para que determinados processos possam ocorrer.
A respeito de sistemas de condicionamento de ar, considere as seguintes afirmativas:

I – Os sistemas de ar condicionado do tipo “split” consistem em unidades divididas em duas partes, uma instalada no interior do ambiente a ser climatizado e outra instalada externamente, onde acontece a rejeição de calor do ambiente.
II – O sistema de ar condicionado central é ideal para edifícios comerciais, pois utilizam uma única unidade central para refrigerar diversos ambientes através de dutos e difusores.
III – Os sistemas de ar condicionado do tipo “janela” são unidades compactas instaladas diretamente em aberturas nas paredes, sendo mais adequados para espaços pequenos e de fácil instalação.
IV – O ciclo de refrigeração em um sistema de ar condicionado é composto por compressão, evaporação, condensação e expansão do gás refrigerante

Fonte: Elaborado pelo professor, 2024.

É correto o que se afirma em:

ALTERNATIVAS

	I e II, apenas.
	II e III, apenas.
	III e IV, apenas.
	I, II e III, apenas.
	I, II, III e IV.

2ª QUESTÃO

Entende-se por conforto térmico a sensação de bem-estar que as pessoas sentem quando a temperatura e a umidade do ambiente estão equilibradas com o corpo. É um estado tanto físico quanto mental, pois depende também de vários fatores externos. Sabe-se que todos os parâmetros relacionados ao conforto térmico são importantes para um projeto de condicionamento de ar em edificações. Ao projetar um sistema de climatização, o engenheiro projetista precisa levar em consideração alguns aspectos importantes para garantir o conforto térmico aos ocupantes.

Fonte: adaptado de: RODRIGUEZ, J. M. F. Máquinas térmicas. Maringá: UniCesumar, 2021.

Conforme o texto apresentado, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	O conforto deve ser alcançado exclusivamente com aplicação de estratégias passivas de conforto.
	Aumentar o desempenho do sistema de climatização (COP) não influencia o conforto térmico dos ocupantes.
	O conforto não depende do projeto, pois fatores externos podem alterar significativamente a sensação dos ocupantes.
	É possível usar estratégias ativas e passivas ao projeto, que melhoram a sensação de conforto e bem-estar dos ocupantes.
	Utilizar isolamento térmico nas construções não alteram nem as perdas, nem os ganhos de calor através de paredes e tetos da edificação.

3ª QUESTÃO

Toda máquina térmica apresenta alguma forma de calcular a eficiência de sua operação. Em ciclos de refrigeração, há o “coeficiente de desempenho”, mais conhecido como COP (oeficiente de performance). Nesse contexto, o COP é utilizado para medir a relação entre o efeito útil do ciclo (retirar calor) com a energia gasta para realizar o processo (trabalho realizado) pelo compressor.

Fonte: adaptado de: RODRIGUEZ, J. M. F. Máquinas térmicas. Maringá: UniCesumar, 2021.

Considerando o conceito apresentado, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	A eficiência de um ciclo de refrigeração pode ser aumentada com a utilização de compressores mais eficientes.
	O aumento na temperatura de condensação sempre resulta em aumento do COP do ciclo de refrigeração.
	O COP de um sistema de refrigeração é a razão entre o trabalho do compressor e a energia térmica removida do ambiente refrigerado.
	O COP é um parâmetro irrelevante na escolha de um sistema de climatização, pois todos os sistemas apresentam valores próximos de eficiência.
	Para aumentar o COP de um sistema de refrigeração, é necessário reduzir a eficiência do compressor e aumentar a temperatura de evaporação.

4ª QUESTÃO

Uma ferramenta bastante importante para análise de desempenho de um ciclo de refrigeração é o diagrama que relaciona a pressão do sistema com sua respectiva entalpia, também conhecido como “Diagrama P-H”, pois a partir dele é possível coletar informações importantes para os cálculos de eficiência e dimensionamento de cada componente do sistema. Considere o Diagrama P-H representado na figura a seguir.

Fonte: Elaborado pelo professor, 2024.

Fonte: acervo do autor (2021).

Sobre o Diagrama P-H, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	A evaporação acontece do ponto 4 até o ponto 1.
	A compressão acontece do ponto 3 até o ponto 4.
	O processo que ocorre do ponto 2 até o ponto 3 é chamado de EXPANSÃO.
	O processo que ocorre do ponto 1 até o ponto 2 é chamado de EVAPORAÇÃO.
	O processo que ocorre do ponto 3 até o ponto 4 apresenta variação na entalpia.

5ª QUESTÃO

↵

A eficiência de máquinas térmicas pode ser também avaliada por meio do ciclo de Carnot. Tal ciclo estabelece um limite dito teórico para a conversão de calor em trabalho. Esse ciclo idealizado opera entre duas fontes térmicas (fonte “quente” e fonte “fria”), sendo a eficiência determinada exclusivamente pela diferença de temperatura entre as fontes. Como nenhum processo irreversível ocorre no ciclo de Carnot, ele representa a máxima eficiência teórica possível para qualquer máquina térmica operando entre duas temperaturas fixas. No entanto, motores térmicos reais, como os de combustão interna, apresentam, por exemplo, perdas devido ao atrito.

Fonte: RODRIGUEZ, J. M. F. Máquinas Térmicas. Maringá: Unicesumar, 2021.

Sobre a eficiência de máquinas térmicas por meio do ciclo de Carnot, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	O ciclo de Carnot não pode ser representado no diagrama T-S (temperatura x entropia).
	O ciclo de Carnot é um ciclo real que pode ser aplicado diretamente em qualquer tipo de máquina térmica.
	Motores térmicos reais, como os de combustão interna, possuem eficiências superiores à do ciclo de Carnot.
	A eficiência de um motor térmico baseado no ciclo de Carnot depende exclusivamente da pressão máxima e mínima do sistema.
	A eficiência do ciclo de Carnot pode ser aumentada reduzindo-se a temperatura da fonte fria ou aumentando a temperatura da fonte quente, assim a diferença entre elas torna-se maior.

6ª QUESTÃO

O conforto térmico é um aspecto importante a ser considerado para um projeto de sistema de climatização em edificações. Ao projetar um sistema de condicionamento de ar, o engenheiro mecânico deve levar em conta alguns fatores importantes para garantir o conforto térmico aos ocupantes.

Fonte: Elaborado pelo professor, 2024.

A respeito de conforto térmico, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	O conforto pode ser alcançado apenas por estratégias ativas de conforto.
	O conforto deve ser alcançado exclusivamente com aplicação de estratégias passivas de conforto.
	Utilizar isolamento térmico nas construções não alteram as perdas de calor através de paredes e tetos.
	Aumentar o desempenho do sistema de climatização (COP) não influencia no conforto térmico dos ocupantes.
	Apesar de ser classificada como uma condição subjetiva, pode-se aplicar estratégias no projeto, que melhorem a sensação de conforto e bem-estar dos ocupantes.

7ª QUESTÃO

Para que as condições de temperatura e umidade de um ambiente possam ser mantidas, o ar úmido deve passar por processos de transformações para que as suas propriedades termodinâmicas sejam alteradas e as condições do ambiente satisfeitas. Dentre esses processos, pode-se citar o aquecimento, o resfriamento, a umidificação e a desumidificação. Vale ressaltar que em alguns casos, para que as condições satisfatórias do ambiente sejam alcançadas, dois ou mais desses processos podem ocorrer simultaneamente. Com relação aos processos de transformação que uma mistura de ar e água podem sofrer, está correto dizer:

ALTERNATIVAS

	Em um processo de resfriamento de ar úmido a pressão constante, a umidade absoluta aumenta e a umidade relativa diminui.
	Em um processo de aquecimento de ar úmido a pressão constante, a umidade absoluta aumenta e a umidade relativa diminui.
	Em um processo de aquecimento e/ou resfriamento de ar úmido a pressão constante, a umidade absoluta sempre será constante.
	Em um processo de compressão de ar úmido a temperatura constante, tanto a umidade absoluta quanto a umidade relativa aumentam.
	Em um processo de expansão de ar úmido a temperatura constante, tem-se um processo de umidificação e a umidade absoluta aumenta enquanto a umidade relativa diminui.

8ª QUESTÃO

Nos projetos de sistemas de refrigeração, a análise de carga térmica é um passo fundamental para dimensionar corretamente o sistema de condicionamento de ar ou para refrigeração comercial, garantindo ou conforto térmico dos ocupantes, ou o sucesso de um determinado processo, como o resfriamento/congelamento de um determinado produto.

Fonte: RODRIGUEZ, J. M. F. Máquinas Térmicas. Maringá: Unicesumar, 2021.

Conforme o texto apresentado, a respeito de carga térmica, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	A radiação solar tem pouco impacto na carga térmica para conforto em edificações.
	O dia e horário de cálculo não são parâmetros que precisam ser considerados nos cálculos.
	A localização geográfica e época do ano são fatores importantes para o resultado final da carga térmica.
	O uso de isolamento térmico nas superfícies não apresenta impacto direto no resultado de carga térmica.
	O número de ocupantes é um parâmetro que não deve ser levado em conta nos cálculos de carga térmica para conforto.

9ª QUESTÃO

A escolha do fluido refrigerante é um aspecto bastante importante no projeto de sistemas de refrigeração e climatização. O fluido refrigerante deve atender a diversos requisitos, incluindo eficiência energética, segurança e impacto ambiental. Historicamente, substâncias como os CFCs e HCFCs já foram amplamente utilizados, mas foram substituídos por opções ecologicamente sustentáveis devido ao seu alto potencial de destruição da camada de ozônio (ODP). Atualmente, os fluidos refrigerantes mais usados incluem hidrofluorcarbonos (HFCs) e alternativas naturais, como dióxido de carbono (CO_²) e amônia.

Fonte: RODRIGUEZ, J. M. F. Máquinas Térmicas. Maringá: Unicesumar, 2021.

Sobre o fluido refrigerante, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	A escolha do fluido refrigerante não influencia na eficiência do sistema de refrigeração.
	O R-22 é amplamente utilizado atualmente, pois não possui impacto ambiental e sua comercialização está em constante crescimento.
	O R-134a e o R-410A são exemplos de fluidos refrigerantes naturais, sendo amplamente utilizados por possuírem impacto ambiental nulo.
	O impacto ambiental dos fluidos refrigerantes não precisa ser considerado, pois a quantidade utilizada nos sistemas de refrigeração é insignificante para o meio ambiente.
	Os fluidos refrigerantes modernos são desenvolvidos para minimizar o impacto ambiental, reduzindo o potencial de degradação da camada de ozônio e o potencial de aquecimento global.

10ª QUESTÃO

Os sistemas de condicionamento de ar, refrigeração comercial e industrial operam segundo o ciclo de compressão a vapor, onde o fluido refrigerante constantemente sofre alterações, como por exemplo processos sucessivos de expansão e compressão, além de alterar sua forma, mudando do estado líquido para o estado gasoso.

Fonte: Elaborado pelo professor, 2024.

Sobre o ciclo correspondente aos exemplos citados, assinale a alternativa correta:

ALTERNATIVAS

	O ciclo de refrigeração é composto por 3 etapas: evaporação, compressão e condensação.
	Uma das etapas do ciclo é a CONDENSAÇÃO, onde o fluido refrigerante passa do estalo líquido para o gasoso.
	Uma das etapas do ciclo é a EXPANSÃO, onde o fluido refrigerante tem sua pressão aumentada gradativamente.
	Uma das etapas do ciclo é a EVAPORAÇÃO, onde o fluido refrigerante rejeita todo o calor absorvido do ambiente.
	Uma das etapas do ciclo é a COMPRESSÃO, onde o fluido refrigerante é comprimido até atingir determinada temperatura e pressão.

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