CEBRASPE — Técnico de Equipamentos Júnior — Balanço energético (1ª lei): calor e trabalho em sistema fechado — 2021
Banca
CEBRASPE
Órgão
Petrobras
Prova
Petrobras — Técnico de Equipamentos Júnior — 2021
Ano
2021
Disciplina
Elementos de Máquinas e Materiais
Assunto
Balanço energético (1ª lei): calor e trabalho em sistema fechado
Cargo
Técnico de Equipamentos Júnior
Enunciado
A figura mostra um tanque industrial utilizado para o armazenamento de um fluido, que é agitado por um misturador. Considerando o tanque e o fluido como um sistema, julgue o item a seguir. Se o calor transferido do tanque é de 400 kJ e o trabalho realizado pelo misturador é de 1.400 kcal, então a variação de energia interna do sistema é superior a 5.500 kcal.
Gabarito e comentário
Resposta correta: ERRADO
Para um sistema fechado (tanque + fluido), aplica-se a Primeira Lei da Termodinâmica: $\Delta U = Q - W$ Convenção de sinais: - $Q$: positivo quando entra calor no sistema - $W$: positivo quando o sistema realiza trabalho No enunciado: - O calor é **transferido do tanque** → $Q < 0$, portanto $Q = -400$ kJ - O misturador **realiza trabalho sobre o sistema** → $W < 0$, portanto $W = -1400$ kcal Conversão de unidades: $1\text{ kcal} = 4{,}187\text{ kJ}$, portanto $1400\text{ kcal} = 5861{,}8\text{ kJ}$ Aplicando na equação: $\Delta U = -400 - (-5861{,}8) = -400 + 5861{,}8 = 5461{,}8\text{ kJ}$ Convertendo para kcal: $\Delta U = \frac{5461{,}8}{4{,}187} \approx 1304\text{ kcal}$ Esse valor é muito menor que 5.500 kcal, portanto a afirmação está incorreta. Gabarito: ERRADO
Para um sistema fechado (tanque + fluido), aplica-se a Primeira Lei da Termodinâmica: $\Delta U = Q - W$ Convenção de sinais: - $Q$: positivo quando entra calor no sistema - $W$: positivo quando o sistema realiza trabalho No enunciado: - O calor é **transferido do tanque** → $Q < 0$, portanto $Q = -400$ kJ - O misturador **realiza trabalho sobre o sistema** → $W < 0$, portanto $W = -1400$ kcal Conversão de unidades: $1\text{ kcal} = 4{,}187\text{ kJ}$, portanto $1400\text{ kcal} = 5861{,}8\text{ kJ}$ Aplicando na equação: $\Delta U = -400 - (-5861{,}8) = -400 + 5861{,}8 = 5461{,}8\text{ kJ}$ Convertendo para kcal: $\Delta U = \frac{5461{,}8}{4{,}187} \approx 1304\text{ kcal}$ Esse valor é muito menor que 5.500 kcal, portanto a afirmação está incorreta. Gabarito: ERRADO