CESGRANRIO — Engenharia Mecânica — Primeira lei da termodinâmica em sistema fechado (tanque rígido) — 2011
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Prova
Petrobras — Engenharia Mecânica — 2011
Ano
2011
Disciplina
Mecânica
Assunto
Primeira lei da termodinâmica em sistema fechado (tanque rígido)
Cargo
Engenharia Mecânica
Enunciado
Um tanque rígido contém 1 kg de água, inicialmente a 1.400 kPa e 350 °C. Essa água é resfriada até a pressão de 400 kPa. Considerando-se que a energia interna no estado inicial corresponde a $u_1 = 2.900$ kJ/kg e, no estado final, vale $u_2 = 1.500$ kJ/kg, o calor transferido, nesse processo, é dado, em kJ, por
Alternativas
A)
-1.100
B)
-1.400
C)
-3.100
D)
-4.400
E)
-4.900
Gabarito e comentário
Resposta correta: B
Em um tanque rígido, o volume permanece constante, logo o trabalho de fronteira é nulo ($W = 0$). Pela Primeira Lei da Termodinâmica: $Q = \Delta U = m(u_2 - u_1) = 1 \times (1500 - 2900) = -1400\ \text{kJ}$ O sinal negativo indica rejeição de calor, coerente com o resfriamento do sistema.
Em um tanque rígido, o volume permanece constante, logo o trabalho de fronteira é nulo ($W = 0$). Pela Primeira Lei da Termodinâmica: $Q = \Delta U = m(u_2 - u_1) = 1 \times (1500 - 2900) = -1400\ \text{kJ}$ O sinal negativo indica rejeição de calor, coerente com o resfriamento do sistema.