MAPA - EMEC - TERMODINÂMICA - 53_2026
TERMODINÂMICA
MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem
Instruções para realização e entrega da atividade;
Todos os campos deverão ser devidamente preenchidos.
É obrigatória a utilização deste formulário para a realização do MAPA (template).
Esta é uma atividade individual. Trabalhos copiados da internet, de outros estudantes ou elaborados integralmente por ferramentas de inteligência artificial (IA) serão zerados.
O trabalho pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura. Preferencialmente, utilizar a formatação: fonte Arial 12, espaçamento entre linhas 1,5 linhas e texto justificado.
Ao utilizar quaisquer materiais de pesquisa, apresente as referências no final do trabalho em ordem alfabética e conforme as normas da ABNT NBR 6023:2018. Você pode utilizar este site para orientação: https://usp.br/sddarquivos/aulasmetodologia/abnt6023.pdf
Após inteiramente respondido, coloque um nome simples no seu arquivo para não haver confusão no momento do envio. Se o nome tiver caracteres estranhos, principalmente pontos, ou for muito grande, é possível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho e ele seja zerado;
Você irá entregar apenas UM ARQUIVO com suas respostas. O trabalho deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo doc/docx ou PDF, na forma de anexo no campo de resposta da atividade MAPA. Caso você utilize OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidade.
Ao final do enunciado desta atividade, aqui, no Studeo, há uma caixa de envio de arquivo. Basta clicar e selecionar sua atividade ou arrastar o arquivo até ela.
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois, uma vez finalizado, você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.
O uso do template é obrigatório. Atividades enviadas fora do modelo disponibilizado serão desconsideradas para fins de avaliação, sendo atribuída nota zero.
Em caso de dúvidas, entre em contato com seu Professor Mediador.
Desejamos a você um excelente trabalho!
CONTEXTUALIZAÇÃO
Uma agroindústria de café pretende instalar uma câmara frigorífica para armazenamento de grãos especiais destinados à exportação. O engenheiro responsável recebeu duas propostas de sistema de refrigeração:
- Sistema A: ciclo reverso de Carnot.
- Sistema B: ciclo de compressão de vapor ideal. Considere que o refrigerante entra no compressor como vapor saturado na pressão de evaporação e sai do condensador como líquido saturado na pressão de condensação. Considere compressão isentrópica e expansão isentálpica.
Em ambos os sistemas, o fluido de trabalho é o R-717, com temperatura de condensação de 30 ºC e temperatura de evaporação de -10 ºC, sendo mantido com vazão de 2,0 kg/s. Para todas as etapas, considere regime permanente; variações de energia cinética e potencial desprezíveis; compressor operando adiabaticamente; condensador e evaporador sem realização de trabalho; válvula de expansão operando de forma isentálpica.
A empresa deseja avaliar não apenas a capacidade de refrigeração, mas também o consumo energético e a viabilidade econômica da instalação. Você será contratado como consultor para emitir um parecer técnico.
Etapa 1 – Análise Termodinâmica
Para os sistemas A e B, determine:
- a) Taxa de refrigeração.
- a) Potência requerida pelo compressor.
- c) Taxa de rejeição de calor.
- d) COP.
- e) Representar o ciclo em um diagrama T-s.
Etapa 2 – Avaliação Energética e Econômica
A câmara frigorífica opera 20 horas por dia e 30 dias por mês. Sendo o custo de energia no valor de R$ 0,95/kWh, determine:
- a) Consumo mensal de energia elétrica de cada sistema.
- b) Custo mensal de operação.
- c) Economia mensal obtida pelo sistema mais eficiente.
- d) Economia anual.
Etapa 3 – Segunda Lei da Termodinâmica
Aplicando a segunda lei da termodinâmica, solicita-se:
- a) Comparar o COP real obtido no ciclo de compressão de vapor com o COP de Carnot.
- b) Determinar a eficiência de segunda lei.
c) Explicar por que nenhum sistema real pode atingir o desempenho de Carnot.
- d) Identificar as principais fontes de irreversibilidade.
Etapa 4 – Parecer Técnico
Com base nos resultados obtidos, elabore um parecer técnico simples recomendando qual sistema deve ser instalado na agroindústria. O parecer deve considerar o desempenho térmico, o consumo energético, a viabilidade econômica e as limitações práticas de implementação.
Possível fonte de dados: BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E. Fundamentos da termodinâmica. 2. ed. São Paulo: Editora Blucher, 2018. E-book, p. 687. ISBN 9788521207931. Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788521207931/.
