Existem diferentes tipos de sistemas aplicados a fluidos, como sistemas * 1 ponto abertos, sistemas fechados e sistemas isolados, estão intrinsecamente ligados ao conceito de volume de controle na mecânica dos fluidos.
Enquanto um sistema aberto permite a entrada e saída de massa e energia através de suas fronteiras, um sistema fechado permite apenas a transferência de energia, mantendo a massa constante. Por outro lado, um sistema isolado não permite a transferência de massa nem de energia. Qual das seguintes opções melhor descreve a relação entre os tipos de sistemas aplicados a fluidos e o conceito de volume de controle?
Um sistema fechado permite apenas a transferência de energia, mantendo a massa constante, enquanto o volume de controle é uma região no espaço onde ocorre a análise do fluxo de massa e energia, podendo ser móvel ou fixo.
Um sistema fechado é aquele em que a massa e a energia podem entrar e sair livremente, enquanto o volume de controle é uma região específica do espaço onde ocorre o fluxo de fluido.
Um sistema aberto é caracterizado pela ausência de entrada ou saída de massa e energia, enquanto o volume de controle inclui apenas sistemas isolados.
Um sistema isolado é aquele em que não há transferência de massa nem de energia, e o volume de controle é uma área onde se concentra a análise do fluxo de fluido, podendo incluir um ou mais sistemas.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício juntos! A questão fala sobre diferentes tipos de sistemas aplicados a fluidos: sistemas abertos, fechados e isolados. Além disso, menciona o conceito de volume de controle na mecânica dos fluidos. Para resolver isso, vamos precisar entender o que cada tipo de sistema é e como o volume de controle se relaciona com eles.

Passo 2

Primeiro, vamos entender cada tipo de sistema:
  • Sistema Aberto: Permite que massa e energia entrem e saiam através das suas fronteiras. Um exemplo seria uma chaleira em ebulição, onde vapor pode sair.
  • Sistema Fechado: Permite apenas a transferência de energia, mantendo a massa constante. Por exemplo, uma panela fechada que pode aquecer, mas não deixa o vapor escapar.
  • Sistema Isolado: Não permite a transferência de massa nem de energia. É como uma garrafa térmica perfeitamente isolada.
O Volume de Controle é uma região no espaço onde analisamos o fluxo de massa e energia do fluido. Ele pode ser fixo ou móvel, dependendo da situação que estamos estudando.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada uma das opções apresentadas na questão para ver qual delas melhor descreve a relação entre os tipos de sistemas e o volume de controle.
Opção 1:
“Um sistema fechado permite apenas a transferência de energia, mantendo a massa constante, enquanto o volume de controle é uma região no espaço onde ocorre a análise do fluxo de massa e energia, podendo ser móvel ou fixo.”
Essa opção está correta na definição do sistema fechado e na descrição do volume de controle.
Opção 2:
“Um sistema fechado é aquele em que a massa e a energia podem entrar e sair livremente, enquanto o volume de controle é uma região específica do espaço onde ocorre o fluxo de fluido.”
Aqui, há uma confusão. A descrição de permitir que massa e energia entrem e saiam livremente está, na verdade, caracterizando um sistema aberto, não fechado.
Opção 3:
“Um sistema aberto é caracterizado pela ausência de entrada ou saída de massa e energia, enquanto o volume de controle inclui apenas sistemas isolados.”
Essa opção tem um erro na definição. Um sistema aberto permite a entrada e saída de massa e energia, ao contrário do que está dito.
Opção 4:
“Um sistema isolado é aquele em que não há transferência de massa nem de energia, e o volume de controle é uma área onde se concentra a análise do fluxo de fluido, podendo incluir um ou mais sistemas.”
Essa opção está correta na definição do sistema isolado e na descrição do volume de controle.

Resposta

A opção 4 melhor descreve a relação entre os tipos de sistemas aplicados a fluidos e o conceito de volume de controle.

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