Aula 00 ENGENHEIRO DE PROCESSAMENTO JUNIOR

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Aula 00
Conhecimentos Específicos p/ PETROBRAS (Engenheiro de Processamento Júnior)
Professor: Victor Augusto Sousa e Silva
Aula Demonstrativa
 
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CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS P/ ENGENHEIRO DE 
PROCESSAMENTO JÚNIOR DA PETROBRAS 
TEORIA E QUESTÕES COMENTADAS 
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AULA 00 – Princípios da Engenharia Química (Pt. 1) 
 
Sumário 
 
1. Apresentação ....................................................................................................... 2 
2. Processo e variáveis de processo .......................................................................... 2 
2.1. Massa e volume ...................................................................................................... 3 
2.2. Vazão ..................................................................................................................... 4 
2.3. Concentração e composição .................................................................................... 5 
2.3.1. Peso molecular e número de mols ............................................................................... 5 
2.3.2. Frações molar e mássica............................................................................................... 8 
2.3.3. Massa molar média ...................................................................................................... 9 
2.3.4. Concentração .............................................................................................................10 
3. Materiais gasosos e líquidos ............................................................................... 13 
3.1. Condições normais de temperatura e pressão (CNTP) ............................................ 14 
4. Equilíbrio de fases, uma introdução .................................................................... 16 
4.1 Equilíbrio de fases de um componente puro ................................................................ 16 
4.1.1. Diagramas de fase .........................................................................................................16 
4.1.2. Pressão de vapor ...........................................................................................................17 
4.2. Sistemas gás-ﾉｹケ┌ｷSﾗ Iﾗﾏ ┗;ヮﾗヴ Sげ=ｪ┌; ....................................................................... 21 
5. Umidade absoluta e umidade relativa ................................................................ 24 
6. Resolução de questões ....................................................................................... 28 
7. Lista de questões apresentadas na aula .............................................................. 37 
8. Gabarito ............................................................................................................. 45 
 
 
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1. Apresentação 
 
Seja bem-vindo a este curso que irá te preparar para o cargo de 
ENGENHEIRO DE PROCESSAMENTO JÚNIOR da PETROBRAS. As provas 
da Petrobras são aplicadas tradicionalmente pela banca CESGRANRIO há 
muitos anos, por isso teremos muitas questões dela neste curso montado 
100% com base no edital. 
 
 
 
Vamos então às apresentações: Eu me chamo Victor Augusto Sousa e 
Silva e me graduei em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio 
Grande do Norte (UFRN) em 2014, tendo um ano de graduação sanduíche no 
INSA Toulouse, na França. Posteriormente, obtive mestrado na Universidade 
de Columbia (Nova Iorque, EUA) em 2015. Conquistei então aprovação no 
concurso da Polícia Científica de Pernambuco (CESPE/2016) para o cargo de 
Perito Criminal, sendo o primeiro lugar na área de química/engenharia química. 
Veremos aqui uma Engenharia Química baseada na bibliografia clássica 
da área e que notoriamente é usada para elaboração das questões deste 
concurso. 
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2. Processo e variáveis de processo 
Um processo é qualquer operação ou série de operações através das 
quais um objetivo particular é atingido (Felder, 2008). Podemos dizer que a 
essência do objeto de estudo da Engenharia Química são os processos, estes 
que causam transformações físicas ou químicas nas substâncias que compõem 
a matéria prima para obtermos o produto desejado. O material que entra em 
um processo é chamado de entrada ou alimentação do processo, e o 
material que o deixa é a saída ou produto. Veja um diagrama de blocos bem 
simples como exemplo: 
 
O objetivo deste processo é separar o etanol e a água, observe que 
alimentamos uma mistura das duas substancias e temos duas correntes de 
saídas com nossos produtos refinados. 
2.1. Massa e volume 
A massa específica (mais conhecida como densidade) de uma 
substância é a massa por unidade de volume da substância (kg/m3, 
g/cm3). O volume específico de uma substância é o volume ocupado por 
unidade de massa; é, portanto, o inverso da densidade. Vejamos suas 
respectivas definições matemáticas: 貢 噺 兼撃 鉱 噺 撃兼 
Coluna 
de 
destilação 
Etanol + água 
Etanol 
Água 
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2.2. Vazão 
A maior parte dos processos envolve o movimento de material de um 
ponto a outro. A taxa à qual o material é transportado através de uma 
linha de processo é a vazão do material. 
A vazão de uma corrente pode ser expressa como vazão mássica 
(massa/tempo) ou como vazão volumétrica (volume/tempo). Suponhamos 
que um fluido (gás ou líquido) flui através da tubulação cilíndrica mostrada a 
seguir: 
 
 
 
Se vazão mássica do fluido é 兼 岌 岫kg 嫌エ 岻1, então a cada segundo 兼 
quilogramas do fluido passam através da seção transversal. Se a vazão de um 
fluido é 撃岌 岫兼戴 嫌エ 岻, então a cada segundo 撃 metros cúbicos do fluido passam 
através da seção transversal a cada segundo. Como é de se imaginar, a massa 
de um fluido que atravessa essa seção está diretamente relacionada com o 
volume deste fluido. A relação entre essas duas formas de se medir a vazão é 
dada por: 兼 岌 噺 貢 撃岌 
Expressando as unidades: 兼欠嫌嫌欠建結兼喧剣 噺 兼欠嫌嫌欠懸剣健憲兼結 抜 懸剣健憲兼結建結兼喧剣 
Observa-se que a densidade relaciona essas duas quantidades. Ora, 
nada mais natural, pois a densidade nos permite calcular a massa a partir do 
volume e vice-versa. Digamos que água escoa por uma torneira a uma vazão 
de 100 litros por minuto (L/min), sabemos que a densidade da água é de 1 
 
1 As variáveis com um ponto ( 岌 岻 são vazões e terão sempre tempo-1 em sua unidade; por exemplo, 兼岌 岷噺峅 陳銚鎚鎚銚痛勅陳椎墜. 
兼 岌 岫kg de fluido 嫌エ 岻 撃岌 岫兼戴 de fluido 嫌エ 岻 
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kg/L, logo 100 litros equivalem a 100 quilogramas de água. Portanto a vazão 
mássica é de 100 quilogramas por minuto (kg/min). 
2.3. Concentração e composição 
Nos processos químicos é de suma importância o conhecimentodas 
propriedades físicas e químicas dos materiais que estamos lidando. Estas 
propriedades dependem fortemente de sua composição. Vejamos então os 
conceitos que nos permitem expressar a composição de uma mistura. 
2.3.1. Peso molecular e número de mols 
O peso atômico de um elemento é a massa de um átomo, medida 
em unidade de massa atômica (u), que é definida como 1/12 da massa de 
um átomo de carbono-12. Em provas de concurso sempre se observa que ou 
eles fornecem a tabela periódica ou as massas dos elementos necessários são 
fornecidas como dados da questão. O peso molecular de um composto é a 
soma dos pesos atômicos dos átomos que constituem a molécula. Por 
exemplo, o elemento nitrogênio (N) possui massa atômica igual a なね 憲, logo a 
molécula do gás nitrogênio (N2) possui massa molecular igual a にぱ 憲. 
Um mol de uma espécie é a quantidade desta espécie cuja massa, em 
gramas, é numericamente igual ao seu peso molecular. Vejamos então o 
exemplo da água (H2O), cujo peso molecular é 18u; logo, 1 mol de água pesará 
18 gramas. 
Um mol de qualquer espécie contém aproximadamente は┸どにに 抜 など態戴(o 
número de Avogadro) moléculas, átomos, íons, etc. 
 
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Q1. (FCC 2014 – Engenheiro Químico/SABESP) 
O mol é a unidade de medida fundamental e amplamente utilizada no preparo 
de soluções. Um mol representa: 
(A) uma medida de densidade molecular. ͒ 
(B) a unidade padrão de massa atômica de uma molécula ou átomo. 
(C) o número de equivalentes-grama por litro nas condições ideais de 
pressão e temperatura. ͒ 
(D) a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades 
elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilograma de 
carbono 12. ͒ 
(E) uma relação entre massa e volume. 
Resolução: 
A questão exige simplesmente o conceito de mol. Como discutimos 
anteriormente o carbono-12 foi adotado como referência e possui massa 
atômica igual a 12 u, logo 1 mol conterá 12 gramas deste carbono (ou 0,012 
gramas como descrito na questão). Reforçando: mol é uma grandeza que 
mede a quantidade de matéria, além disso sua quantidade foi precisamente 
descrita na assertiva D. 
GABARITO: D 
 
Se o peso molecular de uma substância é M, então existem M g/mol ou 
M kg/kmol desta substância. Este valor M, em gramas por mol (g/mol), é 
definido como massa molar e é numericamente igual ao peso molecular. Para 
o mesmo exemplo da água temos que a massa molar dessa substância é igual 
a 18 g/mol. Portanto, o conceito dessa grandeza é: 
 
A massa molar corresponde à massa de um mol de entidades 
elementares (átomos, moléculas, íons, etc) 
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Esse conceito é bem básico e você deverá ter já no modo “automático” 
na resolução de questões, pois em provas como a da Petrobras é certo que 
você precisará fazer conversões de massa para número de mols (ou o 
contrário). 
Vamos a uma questão de prova bem simples que deve ser resolvida 
tranquila e rapidamente para ganhar tempo: 
Q2. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Uma solução aquosa contém bissulfito de sódio, a 316 g/L. 
Quais são a quantidade em moles e a concentração em mol/L de bissulfito 
de sódio em 2,5 litros dessa solução? 
(A) 5 moles e 5 mol/L ͒ 
(B) 5 moles e 2,5 mol/L ͒ 
(C) 5 moles e 2 mol/L ͒ 
(D) 2,5 moles e 5 mol/L 
(E) 2,5 moles e 2 mol/L 
Resolução: 
Em primeiro lugar devemos saber a fórmula molecular do bissulfito de 
sódio que é NaHSO3. Agora calculamos a sua massa molar com base nas 
massas atômicas fornecidas com a questão: 警警 噺 岫にぬ 髪 な 髪 ぬに 髪 なは 抜 ぬ岻 訣兼剣健 噺 などね 訣【兼剣健 
Com esse dado podemos calcular a concentração em mol/L facilmente: 
C 噺 ぬなは 訣詣などね 訣【兼剣健 簡 ぬ 兼剣健【詣 
E o número total de moles na solução: 
n 噺 ぬ mol詣 抜 に┸の 詣 噺 ば┸の 兼剣健 
Dados:͒ 
Massa Atômica do Na = 23 
Massa Atômica do S = 32 
Massa Atômica do O = 16 
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Essa questão foi ANULADA pela Cesgranrio, pois não havia alternativa 
correta. Causa estranheza por ser muito simples. De toda forma, você pode 
perceber que com simples conceitos você já pode acertar questões da prova 
para Engenheiro da Petrobras. 
GABARITO: ANULADA 
 
2.3.2. Frações molar e mássica 
As correntes do processo ocasionalmente contêm apenas uma 
substância, porém o mais comum é que consistam em misturas de líquidos e 
gases, ou em soluções de um ou mais componentes em um solvente líquido. 
Os seguintes termos podem ser usados para definir a composição de uma 
mistura de substâncias que inclui a espécie A. 
 
 
As frações são expressas numericamente por um numero de 0 a 1, ou 
alternativamente em porcentagem, de 0% a 100%. Como é de se esperar, a 
soma de todas as frações será sempre igual a 1 (ou 100%). Logo, se temos 
uma mistura com n componentes: 捲凋 髪 捲喋 髪 捲寵 髪 橋 髪 捲津 噺 な 
ou 検凋 髪 検喋 髪 検寵 髪 橋 髪 検津 噺 な 
Fração mássica: 捲凋 噺 陳銚鎚鎚銚 鳥勅 凋陳銚鎚鎚銚 痛墜痛銚鎮 ( 賃直 凋賃直 痛墜痛銚鎮 剣憲 直 凋直 痛墜痛銚鎮) 
Fração molar: 検凋 噺 陳墜鎮勅鎚 鳥勅 凋陳墜鎮勅鎚 痛墜痛銚鎮 ( 賃陳墜鎮 凋賃陳墜鎮 痛墜痛銚鎮 剣憲 陳墜鎮 凋陳墜鎮 痛墜痛銚鎮) 
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2.3.3. Massa molar média 
Em algumas questões é muito útil o conhecimento do peso molecular 
médio. Um exemplo bastante abordado é o caso do ar. Como se trata de uma 
mistura de gases, não existe, a princípio, uma massa molar que possa 
relacionar a massa com o número de mols. Porém, fazendo uma média 
ponderada das massas molares dos componentes do ar, chegamos a uma 
massa molar média capaz de descrever bem essa mistura (o ar). Considere a 
composição molar aproximada como 79% N2 e 21% O2. 警警博博博博博 噺 ど┸ばひ┻ 岾にぱ 訣兼剣健峇 髪 ど┸にな┻ 岾ぬに 訣兼剣健峇 噺 にひ 訣【兼剣健 
Portanto, a massa molar média do ar é 29 g/mol. A depender da questão 
você será exigido calcular este dado, em outras ela já é informada para 
simplificação. Recapitulando: a ideia é bem simples, pense como uma média 
ponderada das massas molares onde o peso é a própria fração MOLAR (quanto 
maior o número de mols de um componente na mistura, maior a contribuição 
da sua massa molar). 警警博博博博博 噺 検凋警凋 髪 検喋警喋 髪 検寵警寵 髪 橋 
Vejamos uma questão que poderíamos “matar” somente com esse 
conceito: 
Q3. (CESPE 2008 – Engenheiro de Processamento/Petrobras) 
Considerando que uma mistura gasosa contenha, em massa, 30% de 
um gás A e 70% de um gás B, que a massa molar de A seja igual a 30 g/mol 
e a de B, 210 g/mol, a massa molar média dessa mistura gasosa, em g/mol, 
será igual a: 
A) 50 B) 75 C) 100 D) 120 E) 156 
Resolução: 
O problema era o primeiro da prova e apesar de simples exige a 
atenção. Veja que ele nos fornece a composição do gás em base MÁSSICA, 
ou seja, não podemos usá-la para calcular diretamente a massa molar 
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média. Mas veja um simples artifício que soluciona o problema: considere 
como base de cálculo 100 gramas de mistura, então teríamos 30 gramas de 
A e 70 gramas de B. Agora calculamos o número de mols de cada um dos 
gases: 
券凋 噺 ぬど訣ぬど訣【兼剣健 噺 な 兼剣健 
券喋 噺 ばど訣になど訣【兼剣健 噺 なぬ 兼剣健 
Agora sim podemos calcular a fração molar: 
検凋 噺 な 兼剣健 畦ね ぬエ 兼剣健 建剣建欠健 噺 ぬ【ね 
検喋 噺 な【ぬ 兼剣健 稽ね ぬエ 兼剣健 建剣建欠健 噺 な【ね 
Finalmente: 
警警博博博博博 噺 検凋警凋 髪 検喋警喋 噺 ぬね 抜 岾ぬど 訣兼剣健峇 髪 なね 抜 岾になど 訣兼剣健峇 噺 ぬどどね 訣兼剣健 噺 ばの 訣兼剣健 
GABARITO: B 
 
2.3.4. Concentração 
A concentração mássica de um componente em uma mistura ou em 
uma solução é a massa desse componente por unidade de volume da 
mistura (g/cm3, kg/L). A concentração molar de um componente é o 
número de moles por unidade de volume da mistura (mol/L, kmol/m3, 
etc). 
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Q4. (EAOEAR 2018 – Engenheiro Químico / Aeronáutica) 
A soda cáustica é o nome comercial dado ao composto hidróxido de 
sódio (NaOH). Este composto é largamente aplicado na indústria para a 
purificação de derivados de petróleo e de óleos vegetais. É também utilizado 
na fabricação de produtos de uso doméstico, como o sabão. 
Dado: MM (NaOH) = 40,00 g/mol, qual a concentração em quantidade 
de matéria de uma solução que foi preparada dissolvendo-se 200,00g de 
hidróxido de sódio em água e completando-se para 2,00L de solução? 
 
(A) 1,00mol/L. 
(B) 2,00mol/L. 
(C) 2,50mol/L. 
(D) 3,00mol/L. 
Resolução: 
Lembre-se que número de mols é a forma de se mensurar a quantidade 
de matéria, logo a concentração molar corresponde a concentração em 
quantidade de matéria mencionada no enunciado. 
警朝銚潮張 噺 兼剣健結嫌 穴結 NaOH懸剣健憲兼結 建剣建欠健 
Calculando o número de moles: 
券朝銚潮張 噺 にどど┸どど 訣ねど┸どど 訣【兼剣健 噺 の┸どど 兼剣健 
Concentração mássica: 系凋 噺 陳銚鎚鎚銚 鳥勅 凋塚墜鎮通陳勅 痛墜痛銚鎮 
Concentração molar: 警凋 噺 陳墜鎮勅鎚 鳥勅 凋塚墜鎮通陳勅 痛墜痛銚鎮 
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Agora partimos para a concentração: 
警朝銚潮張 噺 の┸どど 兼剣健に┸どど 詣 噺 に┸のど 兼剣健【詣 
GABARITO: C 
 
Q5. (FCC 2014 – Engenheiro Químico/SABESP) 
Desejando-se produzir água potável na vazão de 100 m3.minuto-1, 
contendo uma concentração final de cloro livre de 1,0 mg.L-1, a vazão 
necessária de uma solução de hipoclorito de sódio com concentração de cloro 
livre igual a 50 g.L-1 para atingir esse objetivo deve ser de: 
(A) 20 105 L min1. 
(B) 20,0 L min1. 
(C) 2,0 L min1. 
(D) 500 L min1. 
(E) 5,0 L . min1. 
Resolução: 
Na questão nos foi fornecido a vazão desejada e a concentração de 
cloro nesta corrente produzida. Podemos então calcular o quanto de cloro 
está fluindo, ou seja, qual a vazão mássica do cloro: 
兼岌 頂鎮墜追墜 噺 などど 兼戴兼件券 抜 な┸ど 兼訣 潔健剣堅剣詣 抜 などどど 詣兼戴 噺 などど┻どどど 兼訣 潔健剣堅剣兼件券 噺 などど 訣 潔健剣堅剣兼件券 
Agora sabemos que precisamos de uma quantidade de cloro suficiente 
para atingir essa vazão de 100 gramas por minuto. Para tanto, precisamos 
de referida solução concentrada de hipoclorito de sódio com a seguinte 
vazão: 
撃岌 噺 などど 訣 潔健剣堅剣 兼件券エのど 訣 潔健剣堅剣 詣エ 噺 に 詣【兼件券 
GABARITO: C 
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3. Materiais gasosos e líquidos 
Gases, líquidos e sólidos são todos feitos de átomos, moléculas e/ou íons, 
mas o comportamento dessas partículas pode ser diferenciado nessas três 
diferentes fases. 
Veja uma figura bem simples que mostra as diferenças microscópicas 
entre esses estados: 
 
Perceba que as partículas de um: 
• Gás estão bem separadas com nenhum arranjo regular. 
• Líquido estão bem próximas, mas ainda sem um arranjo regular. 
• Sólido estão bem mais comprimidas e geralmente seguem um 
padrão regular. 
Gases são formados por um número muito grande de moléculas e suas 
propriedades são consequência do comportamento dessas partículas. Quando, 
por exemplo, fazemos uso de uma bomba de bicicleta, podemos ver que o ar 
é compressível, isto é, que ele pode ser confinado em um volume menor do 
que o volume original. A observação de que os gases são mais compressíveis 
do que sólidos e líquidos sugere que existe muito espaço livre entre as 
moléculas dos gases. 
Os líquidos existem em consequência das forças intermoleculares. Essas 
forças também determinam as suas propriedades físicas. Quando imaginamos 
um líquido, podemos pensar em um conjunto de moléculas que trocam 
constantemente de lugar com suas vizinhas. 
Estudaremos gases e líquidos com maior profundidade ao longo do curso, 
a função deste tópico bem introdutório é esclarecer alguns conceitos que serão 
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abordados a seguir. Para finalizar vou por aqui uma tabela com as principais 
características destas fases e a explicação microscópica para tais: 
 
Gás Líquido Sólido 
Assume a forma e 
volume do seu 
recipiente 
Partículas se movem 
umas pelas outras 
Assume parte da 
forma do recipiente o 
qual ocupa 
Partículas se 
movem/escorregam 
umas pelas outras 
Possui forma e 
volume fixos 
Partículas rígidas e 
geralmente presas 
dentro de um arranjo 
cristalino 
Compressível 
Muito espaço livre 
entre partículas 
Baixa 
compressibilidade 
Pequeno espaço livre 
entre partículas 
Baixíssima 
compressibilidade 
Pequeno espaço livre 
entre partículas 
Flui facilmente 
Partículas se movem 
umas pelas outras 
Flui facilmente 
Partículas se 
movem/escorregam 
umas pelas outras 
Não fluem 
Partículas rígidas que 
não se 
movem/escorregam 
umas pelas outras 
3.1. Condições normais de temperatura e pressão (CNTP) 
Se fixarmos uma temperatura e uma pressão podemos determinar o 
volume ocupado por qualquer gás de comportamento ideal nessas condições. 
Com o intuito de simplificar os cálculos de gases em condições atmosféricas 
foram definidas as condições normais de temperatura e pressão (CNTP), 
caracterizada pela condição experimental com temperatura de 
273,15 K (0 °C) e pressão de 101 325 Pa (101,325 kPa = 1,01325 bar = 
1 atm = 760 mmHg). 
Qualquer gás ideal nas CNTP ocupara um volume molar igual a 22,4 
L/mol. Ou seja: 1 mol de gás ideal ocupa 22,4L. 
 
 
 
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Q6. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Um reservatório, nas CNTP, contém 220 g de propano. 
O volume, em litros, desse reservatório, e a massa, em gramas, de 
metano que pode ser nele armazenado nas mesmas condições, ou seja, nas 
CNTP, são, respectivamente, 
(A) 56 e 40 
(B) 56 e 80 
(C) 112 e 40 
(D) 112 e 80 
(E) 220 e 110 
Resolução: 
Primeiro vamos calcular quantos mols correspondem a essa quantidade 
de propano (C3H8): 警警椎追墜椎銚津墜 噺 ぬ 抜 岫なに岻 髪 ぱ 抜 岫な岻 噺 ねね 訣兼剣健 券椎追墜椎銚津墜 噺 ににど 訣ねね 訣【兼剣健 噺 の 兼剣健嫌 
Considerandoque nas CNTP 1 mol ocupa 22,4 litros: 
撃 噺 にに┸ね 詣兼剣健 抜 の 兼剣健 噺 ななに 詣 
Já temos a primeira resposta para a questão. Como estamos admitindo 
que o comportamento dos gases é ideal, 5 mols de qualquer substância 
ocupam o mesmo volume, logo nos resta calcular quanto pesa 5 mols de 
metano: 警警陳勅痛銚津墜 噺 なに 髪 ね 抜 岫な岻 噺 なは 訣兼剣健 兼陳勅痛銚津墜 噺 なは 訣兼剣健 抜 の 兼剣健 噺 ぱど 訣 
GABARITO: D 
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4. Equilíbrio de fases, uma introdução 
4.1 Equilíbrio de fases de um componente puro 
4.1.1. Diagramas de fase 
Usualmente uma substância pura no equilíbrio existe inteiramente como 
um sólido, um líquido ou um gás; mas a certas temperaturas e pressões, duas 
ou mesmo três fases podem coexistir. Por exemplo, água pura é um vapor a 
20°C e 3 mmHg e um líquido a 20°C e 760 mmHg, mas a 100°C e 760 mmHg 
pode ser um vapor, um líquido ou uma mistura dos dois. Na particular 
temperatura de 0,0098°C e pressão de 4,58 mmHg temos o ponto triplo da 
água, no qual sólido, líquido e gás podem coexistir. 
Expressamos graficamente as fases que uma substância pode assumir a 
depender das variáveis do sistema através de diagramas de fase. O mais 
comum de todos e o que trabalharemos neste tópico introdutório é o gráfico 
pressão versus temperatura. Vejamos o diagrama de fases da água (Felder, 
2008): 
 
As fronteiras (linhas) entre duas fases representam pressões e 
temperaturas nas quais duas fases podem existir. Por exemplo, a linha que vai 
do “ponto triplo” até o “ponto crítico” representa as condições nas quais o 
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equilíbrio líquido-vapor existe, pois esta linha está exatamente entre as fases 
líquido e vapor. 
Conforme descreve Felder em seu livro, vários termos familiares podem 
ser definidos em referência ao diagrama de fases: 
1. Para cada coordenada (T, P) que se encontra sobre a curva de equilíbrio 
líquido-vapor para uma determinada substância, P é a pressão de 
vapor da substância a temperatura T, e T é o ponto de ebulição da 
substância a pressão P. 
2. O ponto de ebulição normal da substância é o ponto de ebulição para 
P=1 atm. 
3. O ponto de fusão ou ponto congelamento, à uma pressão P, é a 
temperatura T da coordenada (T,P) que cai sobre a curva do equilíbrio 
sólido-líquido. 
4. O ponto de sublimação, à uma pressão P, é a temperatura T da 
coordenada (T,P) que cai sobre a curva do equilíbrio sólido-vapor. 
5. O ponto triplo é aquele no qual as fases sólida, líquida e vapor podem 
coexistir. 
6. O ponto crítico se localiza ao final da curva do equilíbrio líquido-vapor. 
Se a temperatura e pressão forem maiores do que nesse ponto a 
substância terá um comportamento denominado de supercrítico. Nele 
não temos duas fases, mas sim apenas uma com comportamento misto 
entre líquido e gás. 
4.1.2. Pressão de vapor 
A pressão de vapor de uma espécie pode ser entendida como uma 
medida da volatilidade2 de uma substância. Para uma dada temperatura T, 
quanto maior a pressão de vapor maior é a volatilidade da substância. Existem 
muitos processos na indústria que utilizam a diferença de volatilidade (ou 
 
2 A volatilidade de uma espécie é o grau no qual a espécie tende a sair do estado líquido para o vapor, ou seja, 
evaporar. 
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pressão de vapor) das substâncias para separá-las. Um exemplo seria a 
destilação. 
Imaginamos então que é fundamental sabermos as pressões de vapor 
das substâncias. Como elas são obtidas na prática? As mais conhecidas têm 
valor tabelado, porém todas as outras precisam ser estimadas por meio de 
correlações empíricas3. 
Entretanto há uma relação analítica para substâncias puras, a equação 
de Clapeyron. Ela é capaz de relacionar 喧沈茅, a pressão de vapor da substância 
i, com T, a temperatura absoluta: 
 
Onde 撃侮直 e 撃侮鎮 são os volumes molares específicos (volume/mol) do gás e 
do líquido, respectivamente. Já ッ茎撫蝶 é o calor latente de vaporização, a 
energia necessária para vaporizar 1 mol de líquido. 
Q7. (CESGRANRIO 2010 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Em relação à pressão de vapor de um líquido, é INCORRETO afirmar que 
(A) A pressão de vapor de um líquido aumenta linearmente com o aumento 
da temperatura.͒ 
(B) a curva de pressão de vapor relaciona pressão a temperatura, sendo que, 
em qualquer ponto acima da curva, existem duas fases, líquido e vapor.͒ 
(C) a pressão de vapor pode ser estimada por meio de equações empíricas.͒ 
 
3 Isso acontece porque seria muito custoso obter esses dados experimentalmente. Correlações empíricas oferecem 
confiança satisfatória para cálculos de engenharia. 
Equação de Clapeyron: 穴喧沈茅穴劇 噺 ッ茎撫蝶劇 岫撃侮直 伐 撃侮鎮岻 
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(D) a Equação de Clapeyron estabelece uma relação termodinâmica entre 
pressão de vapor e entalpia de vaporização de uma substância pura.͒ 
(E) um líquido puro entra em ebulição, em dada temperatura, quando sua 
pressão de vapor é igual à pressão à qual está submetido. 
Resolução: 
(A) INCORRETA: pela equação de Clapeyron constatamos que a 
dependência da pressão de vapor com a temperatura não é linear, logo a 
afirmativa está errada e foi o gabarito preliminar da questão. 
(B) INCORRETA: quando estudamos o digrama de fases vimos que 
na curva da pressão de vapor podem existir duas fases, mas acima dela 
temos SOMENTE a fase líquida: 
 
(C) CORRETA: conforme afirmamos é comum o uso de equações 
empíricas para estimações. 
(D) CORRETA: perfeitamente! Foi como observamos na definição da 
equação. 
(E) CORRETA: exato. Digamos que temos água pura a 20°C e 1 atm 
(760 mmHg) e começamos a aumentar a temperatura, aumentando assim a 
sua pressão de vapor também. No momento em que essa pressão de vapor 
igualar a pressão externa teremos o início da ebulição, o que acontece a 
100°C e 1 atm (760 mmHg). 
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No gráfico a seguir, isso seria equivalente a começar no ponto C e 
aquecer até o ponto D 
 
A questão foi posteriormente anulada, pois tanto (A) como (B) estão 
incorretas, logo: 
GABARITO: ANULADA 
 Vale o destaque para a equação empírica mais famosa e que cai em 
provas de concurso: a equação de Antoine. Ela correlaciona muito bem 
dados de pressão de vapor com a temperatura: 
Os valores de A, B e C são tabelados de acordo com o componente. 
Q8. (CESGRANRIO 2008 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Considerando que a equação que relaciona a pressão de vapor “P” de 
uma substância pura com a temperatura “T” seja dada por: log怠待 鶏 噺 畦 伐 喋脹袋寵, 
em que A = 2, B = 1.000, C = 200; T está emkelvin e P, em atmosfera, a 
temperatura normal de ebulição dessa substância, em kelvins, será igual a 
(A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400 (E) 500 
Resolução: 
log怠待 喧茅 噺 畦 伐 稽劇 髪 系 
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Questão de rápida resolução! Vamos só aplicar a equação e lembrar a 
temperatura de ebulição é aquela que proporciona uma pressão de vapor 
igual a pressão à qual a substância está submetida. O ponto de ebulição 
normal é a temperatura de ebulição para P = 1 atm. 
log怠待 な 噺 に 伐 などどど劇 髪 にどど ど 噺 に 伐 などどど劇 髪 にどど などどど 噺 に ┻ 岫劇 髪 にどど岻 劇 噺 のどど 伐 にどど 噺 ぬどど 計 
GABARITO: C 
4.2. Sistemas gás-líquido com vapor d’água 
É muito comum em processos industriais a transferência de água da fase 
líquida para a fase vapor, tais como evaporação, secagem e umidificação. 
Ou o contrário, com transferência da fase vapor para a fase líquida, como 
condensação e desumidificação. Portanto o estudo desse sistema gás-
líquido no qual a água é um dos componentes é de fundamental importância e 
corriqueiramente cobrado em concursos. 
Vamos exemplificar para esclarecermos alguns conceitos: suponha que 
temos uma garrafa cheia de água e vamos colocá-la em uma câmara que 
inicialmente contém apenas ar seco, e que temperatura e pressão do sistema 
são mantidas constantes a 75 °C e 760 mmHg (pressão atmosférica). No 
começo a fase gasosa não apresenta vapor d’água e a pressão parcial da água 
é igual a 0 (喧張鉄潮 噺 ど). Porém, com o tempo, as moléculas d’água começam a 
evaporar, ou seja, elas saem do líquido e migram para a fase gasosa. Agora 
teremos 喧張鉄潮 噺 検張鉄潮 鶏, isto é: a pressão parcial da água é igual a fração molar 
de água na fase vapor (検張鉄潮) vezes a pressão total do sistema (鶏). 
Progressivamente a fase vapor vai acumulando vapor d’água até um ponto em 
que não há mais mudança na composição das fases, de forma que se atinge o 
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equilíbrio. Dizemos então que a fase vapor está saturada com água — esta 
fase contém toda a água que pode manter na temperatura e pressão do 
sistema. Chamamos de vapor saturado a água presente nessa fase gasosa. 
Agora vamos a prática: muitas questões exigem que saibamos relacionar 
a pressão de vapor da água (喧張鉄潮茅 岻 com a sua composição na fase gasosa 岫検張鉄潮岻. 
Como é de se esperar, quanto mais água tivermos na fase gasosa maior será 
a pressão de vapor e a Lei de Raoult nos fornece essa relação: 
 
 
Estudaremos melhor o equilíbrio líquido-vapor no tópico Termodinâmica, 
mas é conveniente introduzir aqui este caso particular da lei Raoult no qual 
temos apenas uma espécie capaz de condensar (existir na fase líquida), no 
caso exemplificado essa espécie é a água: 喧張鉄潮 噺 検張鉄潮 ┻ 鶏 噺 喧滝鉄潮茅 岫劇岻 
Veja que a Lei de Raoult para uma única espécie na fase líquida nos diz 
que a pressão de vapor da substância é igual a pressão parcial dessa 
substância: 喧沈茅岫劇岻 噺 喧沈 
 
 
Q9. (CESGRANRIO 2006 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Ar e água líquida estão em equilíbrio em um recipiente fechado a 75 oC e 760 
mmHg.͒Sabendo que a pressão de vapor da água (75 oC e 760 mmHg) = 
289 mmHg, a composição molar da fase gasosa é: 
Lei de Raoult, uma única espécie na fase líquida: 喧沈 噺 検沈┻ 鶏 噺 喧沈茅岫劇岻 
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 AR ÁGUA 
(A) 24% 76% 
(B) 38% 62% 
(C) 50% 50% 
(D) 62% 38% 
(E) 76% 24% 
 
Resolução: 
Veja que o caso traz as mesmas condições que utilizamos como 
exemplo (75 oC e 760 mmHg). O problema informa que ar e água estão em 
equilíbrio, isto é: nessas condições a fase vapor está saturada com água. 
Além disso informa que: 喧張鉄潮茅 岫ばの ソC岻 噺 にぱひ 兼兼茎訣 
Como a água é o único componente na fase líquida podemos aplicar o 
caso limite da Lei de Raoult que descrevemos anteriormente: 検張鉄潮 ┻ 鶏 噺 喧張鉄潮茅 岫ばの ソC岻 検張鉄潮 噺 にぱひ 兼兼茎訣ばはど 兼兼茎訣 噺 ど┸ぬぱ 
O complemento dessa fração é 0,62 (para atingirmos um total de 1,00 
ou 100%). Logo: 検凋追 噺 ど┸はに 
GABARITO: D 
 
 
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5. Umidade absoluta e umidade relativa 
O conceito de umidade faz parte do senso comum. O tempo pode estar 
úmido, assim como o chão pode estar úmido. A ideia de que os objetos e as 
substâncias possam conter mais ou menos água é natural. É esta a ideia de 
umidade – o quanto há de água em determinada substância ou material. 
Com o ar não é diferente. O ar é uma mistura de gases e inclui 
quantidades variáveis de água em estado de vapor. O ar seco, isento de água, 
é composto por gases em porcentagens diversas: nitrogênio (N2) – 
aproximadamente 78% –, seguido de oxigênio (O2) – aproximadamente 21% 
–, e argônio (Ar) – cerca de 1% –, além de outros gases como dióxido de 
carbono(CO2), neon (Ne), metano (CH4) em quantidades menores. 
Vamos entender como a água, ou mais especificamente o vapor d’água, 
comporta-se na atmosfera. Por exemplo, ao passearmos à beira de um lago ou 
de uma represa no fim da tarde, quando a temperatura baixou 
repentinamente, normalmente nos deparamos com a neblina. Como se explica 
esse fenômeno? 
Com o nascer do sol e com o passar do dia, a temperatura tende a 
aumentar e, ao fim do dia, diminuir. Este fato é bastante importante, pois a 
quantidade de vapor de água que o ar pode conter aumenta com a 
temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de água 
possível no ar. 
Mas há limites para essa quantidade. Há um ponto de saturação, ou seja, 
a quantidade máxima de vapor d’água que o ar pode conter em determinada 
temperatura. As unidades utilizadas são pressão relativa de vapor de água, em 
relação massa/massa (gramas de vapor d’água por kg de ar) ou ainda 
massa/volume (gramas de vapor d’água por metros cúbicos de ar). De 
qualquer modo elas demonstram o quanto de água o ar pode conter. Este valor 
limite é chamado de Ponto de Orvalho (Dew Point, em inglês). 
Para entendermos a situação da formação da neblina, vamos atribuir 
valores ao exemplo acima. Imaginem um dia quente, com a temperatura 
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próxima a 30ºC, e a quantidade de vapor d’água a beira do lago estivesse bem 
próxima do limite de saturação, do ponto de orvalho. A 30ºC o valor é cerca 
de 30 g/m3. Agora imaginemos que a temperatura diminuísse em 5ºC, sendo 
que para a temperatura de 25ºC o ponto de orvalho de 23 g/m3. A diferença 
de aproximadamente 7 g/m3 de vapor d’água que estava no ar, não “cabe” 
mais, ou seja, o ar não consegue retê-la. O vapor então se condensa em 
minúsculas gotículas de água líquida que fica suspensa no ar formando a 
neblina. 
Para descrever o estado e a composição desse sistema ar-água adotamos 
parâmetros como umidade absoluta e umidade relativa. 
Há formasde medir a quantidade de vapor d’água em determinada 
quantidade de ar em um momento específico. Esse valor é a umidade absoluta 
do ar, o que nos fornece a informação de quanto de vapor d’água há. 
A umidade absoluta é definida como a razão da massa de vapor de 
água (mágua) por quilograma de ar seco (mar seco): 
 
UA 噺 massa de vapormassa de gás seco 
Essa equação também pode ser expressa em termos da pressão parcial 
da água: 
UA 噺 p辿M辿岫P 伐 p辿岻M坦奪達誰 
Onde p辿: pressão parcial do vapor de água 
 M辿: peso molecular do vapor 
 M坦奪達誰: peso molecular médio do gás seco (livre do vapor de água) 
Observe a diferença 岫P 伐 p辿岻 corresponde a pressão parcial do vapor seco. 
Ou seja, no numerador temos a “contribuição” do vapor d’água em base 
mássica e no denominador a “contribuição” do gás seco também em base 
mássica. Veja aqui a dedução desta equação: 
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Prof. Victor Augusto – Aula 00 UA 噺 m辿m坦奪達誰 噺 n辿M辿n坦奪達誰M坦奪達誰 噺 n担誰担叩狸 x辿 M辿n担誰担叩狸 x坦奪達誰M坦奪達誰 
Multiplicando pela pressão total do sistema e “cortando” o numero de 
mols total: 
UA 噺 n担誰担叩狸 x辿 M辿n担誰担叩狸 x坦奪達誰M坦奪達誰 抜 鶏鶏 UA 噺 p辿M辿 p坦奪達誰 M坦奪達誰 噺 p辿M辿岫P 伐 p辿岻M坦奪達誰 
A umidade relativa é definida como a razão entre a quantidade de água 
presente em uma determinada porção da atmosfera (pressão parcial de vapor 
de água) e a quantidade total de vapor de água que a atmosfera pode suportar 
em uma determinada temperatura (pressão de vapor da água nesta específica 
temperatura). 
A umidade relativa é expressa como fração (%) e é calculada da seguinte 
maneira: UR 噺 p辿p辿茅岫T岻 抜 などどガ 
Onde p辿: pressão parcial do vapor de água 
 p辿茅岫T岻: pressão de vapor na temperatura T 
Por exemplo, uma umidade relativa de 50% significa que a pressão 
parcial do vapor de água é igual a metade (5/10) da pressão de vapor da água 
na temperatura especifica em que o sistema se encontra, ou seja, a quantidade 
de vapor de água presente é igual a metade daquela que o ar consegue 
suportar numa dada temperatura. 
Vejamos como esse assunto já foi cobrado em provas anteriores: 
 
 
 
 
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Q10. (CESGRANRIO 2011 – Engenheiro de Processamento / Transpetro) 
Uma corrente de ar com umidade relativa igual a 60% entra em um 
desumidificador, de onde sai com umidade relativa igual a 40%. 
Se o desumidificador opera a pressão e temperatura constantes, a 
razão entre a pressão parcial do vapor d’água na saída e a pressão parcial 
do vapor d’água na entrada é, aproximadamente, igual a 
(A) 0,50 (B) 0,67 (C) 1,50 (D) 2,00 (E) 2,40 
Resolução: 
Se o desumidificador opera a pressão e temperatura constantes a 
pressão de vapor da água na temperatura T será constante: p辿茅岫T岻 = cnst. 
São dados da questão: UR勅津痛追銚鳥銚 噺 p奪樽担嘆叩辰叩p辿茅岫T岻 抜 などどガ 噺 はどガ UR鎚銚í鳥銚 噺 p坦叩í辰叩p辿茅岫T岻 抜 などどガ 噺 ねどガ 
Dividindo a segunda equação pela primeira: p坦叩í辰叩p辿茅岫T岻 抜 などどガp奪樽担嘆叩辰叩p辿茅岫T岻 抜 などどガ 噺 ねどガはどガ p坦叩í辰叩p奪樽担嘆叩辰叩 噺 ねは 噺 ど┸はば 
GABARITO: B 
 
 
 
 
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6. Resolução de questões 
 
Q11. (2014 - Professor IFRN) 
Uma amostra de 500 mL de uma solução aquosa de ácido hipocloroso, 
cuja concentração é igual a 1,0 mol/L, contém, entre outras espécies 
químicas, 
(A) 0,5 mol de moléculas de HClO. ͒ 
(B) 1 mol de moléculas de HClO. ͒ 
(C) (0,5 – x) mol de moléculas de HClO e x mol de íons ClO1. ͒ 
(D) 0,5 mol de íons ClO1. ͒ 
Resolução: 
Com a concentração e o volume, calculamos o número de mols: 警張寵鎮潮 噺 券撃 券 噺 な┸ど 兼剣健詣 抜 ど┸の 詣 噺 ど┸の 兼剣健 
O ácido hipocloroso apresenta a fórmula molecular HClO e não é um 
ácido forte, portanto pode-se afirmar que poucas moléculas se ionizam em 
íons H+ e íons ClO1. 
HClO  H+ + ClO1 
Se “x” moléculas de HClO se ionizam, então teremos ao final x mol de 
íons ClO1 e (0,5 – x) mol de moléculas de HClO. 
GABARITO: C 
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Q12. (CESGRANRIO 2014 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Uma solução líquida de n-butano e n-pentano é adicionada a ácido 
acético, resultando em uma mistura líquida com massa específica igual a 800 
kg.m3. 
Admitindo comportamento ideal do sistema, a fração mássica de ácido 
acético na mistura é, aproximadamente, de 
(A)0,40 (B) 0,45 (C) 0,50 (D) 0,55 (E) 0,62 
Dados: Massa específica do ácido acético: 1000 kg . m3͒ 
Massa específica da mistura n-butano + n-pentano: 600 kg . m3 
Resolução: 
Sabendo que o comportamento é de uma solução ideal, temos que o 
volume final será a exata soma dos volumes individuais dos componentes da 
mistura. Ou seja, em forma de equação: 撃á頂沈鳥墜 銚頂é痛沈頂墜 髪 撃津貸長通痛銚津墜袋津貸椎勅津痛銚津墜 噺 撃痛墜痛銚鎮 兼á頂沈鳥墜 銚頂é痛沈頂墜貢á頂沈鳥墜 銚頂é痛沈頂墜 髪 兼津貸長通痛銚津墜袋津貸椎勅津痛銚津墜貢津貸長通痛銚津墜袋津貸椎勅津痛銚津墜 噺 兼痛墜痛銚鎮貢痛墜痛銚鎮 兼á頂沈鳥墜 銚頂é痛沈頂墜などどど 倦訣┻ 兼戴 髪 兼津貸長通痛銚津墜袋津貸椎勅津痛銚津墜はどど 倦訣┻ 兼戴 噺 兼痛墜痛銚鎮ぱどど 倦訣┻ 兼戴 兼痛墜痛銚鎮 茅 捲銚銚などどど 倦訣┻ 兼戴 髪 兼痛墜痛銚鎮 茅 岫な 伐 捲銚銚岻はどど 倦訣┻ 兼戴 噺 兼痛墜痛銚鎮ぱどど 倦訣┻ 兼戴 
Eliminando a massa total e multiplicando por 100 obtemos: 兼痛墜痛銚鎮 茅 捲銚銚などどど 倦訣┻ 兼戴 髪 兼痛墜痛銚鎮 茅 岫な 伐 捲銚銚岻はどど 倦訣┻ 兼戴 噺 兼痛墜痛銚鎮ぱどど 倦訣┻ 兼戴 捲銚銚など 髪 岫な 伐 捲銚銚岻は 噺 なぱ は 捲銚銚 髪 など 伐 など 捲銚銚 噺 はどぱ 捲銚銚 噺 ど┸はにの 
X 100 
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GABARITO: E 
 
Q13. (CESGRANRIO 2014 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
O limite mínimo de inflamabilidade de um gás combustível é o teor 
mínimo do gás que forma uma mistura explosiva com o ar. Para o metano, 
este valor consiste em 5% de metano em fração volumétrica da mistura. Em 
uma sala de pesquisa, um cilindro de gás, em base volumétrica com 50% de 
metano e 50% de uma mistura O2/N2 com composição similar à do ar 
atmosférico, alimenta um reator a uma vazão de 2 mol.min1. Em caso de 
vazamento da mistura para tal sala, admitindo que tal sala esteja totalmente 
fechada e contenha inicialmente 1.800 mols de ar atmosférico, o gás na sala 
atingirá o limite mínimo de inflamabilidade em quantos minutos? 
(A) 85 (B) 90 (C) 95 (D) 100 (E) 105 
 
Resolução: 
É fundamental notar que o limite de inflamabilidade e a composição do 
cilindro de gás foram fornecidos em base volumétrica, isso já nos facilita, 
pois não são necessárias conversões e podemos trabalhar nesta mesma 
base. 
O problema informa que 50% do volume do cilindro é composto de 
metano e os outros 50% pela mistura O2 + N2 (similar ao ar atmosférico). 
Considerando o comportamento de gás ideal, podemos dizer que 50% do 
número de mols é de metano e os outros 50% da mistura O2 + N2. 
Por isso, como a vazão é de 2 mol/min, podemos esperar que desta corrente 
tenhamos 1 mol/min de metano. 
Considerando que inicialmente temos 1800 mols de ar na sala e 
adicionamos uma quantidade igual a 2X por minuto (onde X é o número de 
mols de metano).0Aula Demonstrativa
 
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Numero de mols total na sala = 1800 + 2 X 
Limite de inflamabilidade = 5% = 0,05 
Por definição: limite de inflamabilidade 噺 津ú陳勅追墜 鳥勅 陳墜鎮鎚 鳥勅 陳勅痛銚津墜津ú陳勅追墜 痛墜痛銚鎮 鳥勅 陳墜鎮鎚 ど┸どの 噺 隙なぱどど 髪 に隙 隙 噺 ひど 髪 ど┸な隙 ど┸ひ隙 噺 ひど 
X = 100 mols de metano 
Como 1 mol de metano é adicionado a cada 1 minuto, temos como 
gabarito da questão o valor de 100 minutos. 
GABARITO: D 
 
Q14. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento/Transpetro) 
Em um béquer, prepara-se uma solução contendo 360 g de água, 184 
g de etanol e 120 g de fosfato monobásico de sódio (NaH2(PO4)). 
A fração molar de NaH2(PO4) nessa solução é igual a 
(A) 0,80 ͒ (B) 0,70 ͒ (C) 0,50 ͒ (D) 0,16 ͒(E) 0,04 
Dados:͒Massa molar do etanol = 46 g/mol 
Massa molar da água = 18 g/mol͒ 
Massa molar do NaH
2
(PO
4
) = 120 g/mol 
Resolução: 
Observe que o enunciado da questão fornece a massa de cada 
componente da solução e demanda a fração molar, portanto vamos primeiro 
calcular o número de mols para cada um: 
券張鉄潮 噺 ぬはど 訣なぱ 訣【兼剣健 噺 にど 兼剣健 
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Prof. Victor Augusto – Aula 00 券帳痛銚津墜鎮 噺 なぱね 訣ねは 訣【兼剣健 噺 ね 兼剣健 
券朝銚張鉄牒潮填 噺 なにど 訣なにど 訣【兼剣健 噺 な 兼剣健 
Agora podemos calcular a fração molar do NaH
2
(PO
4
): 
検朝銚張鉄牒潮填 噺 兼剣健結嫌 穴結 軽欠茎態鶏頚替兼剣健結嫌 建剣建欠件嫌 噺 なにの 噺 ど┸どね 
GABARITO: E 
 
Q15. (CESGRANRIO 2011 – Engenheiro de Processamento/Transpetro) 
No armazenamento de substâncias de elevada pressão de vapor, existe 
o risco de ruptura do material dos tanques de armazenamento e da dispersão 
de tais substâncias em estado gasoso no ambiente. Em uma unidade, é 
necessário armazenar amônia condensada em um tanque. 
Uma forma de diminuir a pressão de vapor de amônia é 
(A) aumentar a altura do tanque de armazenamento. ͒ 
(B) injetar, dentro do tanque de armazenamento, um gás inerte e 
insolúvel na fase líquida. ͒ 
(C) instalar uma válvula para retirar amônia líquida do tanque, caso 
seja detectado um aumento de pressão no seu interior. ͒ 
(D) diminuir a área de contato entre as fases líquida e vapor no tanque 
de armazenamento. ͒ 
(E) diminuir a temperatura de armazenamento. 
Resolução: 
Lembre do conceito de pressão de vapor que descrevemos nessa aula: 
ela pode ser entendida como uma medida da volatilidade. Assim, se 
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diminuirmos a temperatura vamos diminuir a quantidade de moléculas na 
fase vapor e a volatilidade (diminuindo a pressão de vapor). 
Alternativamente, avalie a equação de Antoine: 
log怠待 喧茅 噺 畦 伐 稽劇 髪 系 
Veja que a pressão de vapor “喧茅” depende SOMENTE da temperatura 
e da substância em questão (através dos parâmetros A, B e C). Logo todas 
as outras alternativas são apenas distrações da resposta correta, a opção E. 
GABARITO: E 
͒ 
Q16. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento / Transpetro) 
Se, em um dia em Florianópolis a 18 °C, a umidade relativa do ar é igual a 
50%, então, a umidade absoluta em gramas de água por quilogramas de ar 
seco é, aproximadamente, igual a 
 
(A) 3 (B) 6 (C) 10 
 (D) 12 (E) 16 
Resolução: 
Na prova constava em anexo uma tabela de vapor de água, a qual 
devíamos consultar e obter a pressão de vapor da água a 18°C: p辿茅岫なぱソC岻 噺 ど┸どにどね 欠建兼 
Usando a definição de umidade relativa: UR 噺 p辿p辿茅岫T岻 抜 などどガ のどガ 噺 p辿ど┸どにどね atm 抜 などどガ p辿 噺 ど┸どなどに 欠建兼 
Dados:͒ 
Massa molar da água = 18 g/mol 
Massa molar do ar = 29 g/mol 
Tabela de vapor de água 
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Atente que a pressão total é a pressão atmosférica (P = 1atm) e que 
a questão pede a umidade absoluta em gramas de água por quilogramas de 
ar seco, portanto devemos atentar a estas unidades: 
UA 噺 p辿M辿岫P 伐 p辿岻M坦奪達誰 噺 ど┸どなどに 欠建兼 抜 なぱ 訣【兼剣健岫な 欠建兼 伐 ど┸どなどに 欠建兼岻 抜 にひ 訣【兼剣健 噺 ど┸どなどに 欠建兼 抜 なぱ 訣【兼剣健ど┸ひぱひぱ 欠建兼 抜 にひ 訣【兼剣健 
Porém o denominador (correspondente ao ar seco) deve ter unidade 
de massa em quilogramas. Vamos também fazer aproximações que 
facilitem nosso cálculo: 
UA 簡 ど┸どな 抜 なぱ gな 抜 ど┸どにひ 倦訣 噺 なぱ 訣に┸ひ 倦訣 簡 は┸に gramas d┉água倦訣 穴結 欠堅 嫌結潔剣 
Observando as alternativas, chegamos ao gabarito da questão. 
GABARITO: B 
 
Q17. (CESGRANRIO 2014 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
 
De acordo com o gráfico acima, a temperatura, em graus Celsius, de 
uma corrente de ar na pressão atmosférica com umidade relativa de 40% e 
3% de água em base volumétrica é de, aproximadamente, 
(A) 35 (B) 36 (C) 37 (D) 38 (E) 40 
Resolução: 
Sabemos que UR = 40% e que a corrente tem 3% de ar em base 
volumétrica. Considerando o comportamento dos gases como ideal, 3% em 
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base volumétrica seria também 3% em base molar, pois todas as moléculas 
de gases possuem um mesmo volume molar (por exemplo, 22,4 L/mol mas 
CNTPs). Como a corrente está em pressão atmosférica temos que a pressão 
parcial é igual a: p辿 噺 検沈 鶏 噺 ど┸どぬ 抜 岫な 欠建兼岻 噺 ど┸どぬ 欠建兼 
Pela definição de umidade relativa: UR 噺 p辿p辿茅岫T岻 抜 などどガ 噺 ねどガ 岫ど┸どぬ 欠建兼岻 などどガねどガ 噺 p辿茅岫T岻 p辿茅岫T岻 噺 岫ど┸どぬ 欠建兼岻 抜 に┸の 噺 ど┸どばの 欠建兼 
Agora basta procurar no gráfico a temperatura correspondente a uma 
pressão de vapor igual a 0,075 atm (no caso o valor 7,5, já que o eixo das 
ordenadas está em uma escala multiplicada por 100). 
 
Por fim chegamos a temperatura de 40°C 
GABARITO: E 
 
 
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Até a próxima aula! 
Abraço, 
Prof. Victor Augusto 
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7. Lista de questões apresentadas na aula 
 
Q1. (FCC 2014 – Engenheiro Químico/SABESP) 
O mol é a unidade de medida fundamental e amplamente utilizada no preparo 
de soluções. Um mol representa: 
(A) uma medida de densidade molecular. ͒ 
(B) a unidade padrão de massa atômica de uma molécula ou átomo. 
(C) o número de equivalentes-grama por litro nas condições ideais de 
pressão e temperatura. ͒ 
(D) a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades 
elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 quilograma de 
carbono 12. ͒ 
(E) uma relação entre massa e volume. 
 
 
Q2. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Uma solução aquosa contém bissulfito de sódio, a 316 g/L. 
Quais sãoa quantidade em moles e a concentração em mol/L de bissulfito 
de sódio em 2,5 litros dessa solução? 
(A) 5 moles e 5 mol/L ͒ 
(B) 5 moles e 2,5 mol/L ͒ 
(C) 5 moles e 2 mol/L ͒ 
(D) 2,5 moles e 5 mol/L 
(E) 2,5 moles e 2 mol/L 
 
Dados:͒ 
Massa Atômica do Na = 23 
Massa Atômica do S = 32 
Massa Atômica do O = 16 
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Q3. (CESPE 2008 – Engenheiro de Processamento/Petrobras) 
Considerando que uma mistura gasosa contenha, em massa, 30% de 
um gás A e 70% de um gás B, que a massa molar de A seja igual a 30 g/mol 
e a de B, 210 g/mol, a massa molar média dessa mistura gasosa, em g/mol, 
será igual a: 
A) 50 B) 75 C) 100 D) 120 E) 156 
 
Q4. (EAOEAR 2018 – Engenheiro Químico / Aeronáutica) 
A soda cáustica é o nome comercial dado ao composto hidróxido de 
sódio (NaOH). Este composto é largamente aplicado na indústria para a 
purificação de derivados de petróleo e de óleos vegetais. É também utilizado 
na fabricação de produtos de uso doméstico, como o sabão. 
Dado: MM (NaOH) = 40,00 g/mol, qual a concentração em quantidade 
de matéria de uma solução que foi preparada dissolvendo-se 200,00g de 
hidróxido de sódio em água e completando-se para 2,00L de solução? 
 
(A) 1,00mol/L. 
(B) 2,00mol/L. 
(C) 2,50mol/L. 
(D) 3,00mol/L. 
 
Q5. (FCC 2014 – Engenheiro Químico/SABESP) 
Desejando-se produzir água potável na vazão de 100 m3.minuto-1, 
contendo uma concentração final de cloro livre de 1,0 mg.L-1, a vazão 
necessária de uma solução de hipoclorito de sódio com concentração de cloro 
livre igual a 50 g.L-1 para atingir esse objetivo deve ser de: 
(A) 20 105 L min1. 
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(B) 20,0 L min1. 
(C) 2,0 L min1. 
(D) 500 L min1. 
(E) 5,0 L . min1. 
GABARITO: C 
 
Q6. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Um reservatório, nas CNTP, contém 220 g de propano. 
O volume, em litros, desse reservatório, e a massa, em gramas, de 
metano que pode ser nele armazenado nas mesmas condições, ou seja, nas 
CNTP, são, respectivamente, 
(A) 56 e 40 
(B) 56 e 80 
(C) 112 e 40 
(D) 112 e 80 
(E) 220 e 110 
 
Q7. (CESGRANRIO 2010 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Em relação à pressão de vapor de um líquido, é INCORRETO afirmar que 
(A) A pressão de vapor de um líquido aumenta linearmente com o aumento 
da temperatura.͒ 
(B) a curva de pressão de vapor relaciona pressão a temperatura, sendo que, 
em qualquer ponto acima da curva, existem duas fases, líquido e vapor.͒ 
(C) a pressão de vapor pode ser estimada por meio de equações empíricas.͒ 
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(D) a Equação de Clapeyron estabelece uma relação termodinâmica entre 
pressão de vapor e entalpia de vaporização de uma substância pura.͒ 
(E) um líquido puro entra em ebulição, em dada temperatura, quando sua 
pressão de vapor é igual à pressão à qual está submetido. 
 
Q8. (CESGRANRIO 2008 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Considerando que a equação que relaciona a pressão de vapor “P” de 
uma substância pura com a temperatura “T” seja dada por: log怠待 鶏 噺 畦 伐 喋脹袋寵, 
em que A = 2, B = 1.000, C = 200; T está em kelvin e P, em atmosfera, a 
temperatura normal de ebulição dessa substância, em kelvins, será igual a 
(A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400 (E) 500 
 
Q9. (CESGRANRIO 2006 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Ar e água líquida estão em equilíbrio em um recipiente fechado a 75 oC e 760 
mmHg.͒Sabendo que a pressão de vapor da água (75 oC e 760 mmHg) = 
289 mmHg, a composição molar da fase gasosa é: 
 AR ÁGUA 
(A) 24% 76% 
(B) 38% 62% 
(C) 50% 50% 
(D) 62% 38% 
(E) 76% 24% 
 
 
 
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Q10. (CESGRANRIO 2011 – Engenheiro de Processamento / Transpetro) 
Uma corrente de ar com umidade relativa igual a 60% entra em um 
desumidificador, de onde sai com umidade relativa igual a 40%. 
Se o desumidificador opera a pressão e temperatura constantes, a 
razão entre a pressão parcial do vapor d’água na saída e a pressão parcial 
do vapor d’água na entrada é, aproximadamente, igual a 
(A) 0,50 (B) 0,67 (C) 1,50 (D) 2,00 (E) 2,40 
 
Q11. (2014 - Professor IFRN) 
Uma amostra de 500 mL de uma solução aquosa de ácido hipocloroso, 
cuja concentração é igual a 1,0 mol/L, contém, entre outras espécies 
químicas, 
(A) 0,5 mol de moléculas de HClO. ͒ 
(B) 1 mol de moléculas de HClO. ͒ 
(C) (0,5 – x) mol de moléculas de HClO e x mol de íons ClO1. ͒ 
(D) 0,5 mol de íons ClO1. 
 
Q12. (CESGRANRIO 2014 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
Uma solução líquida de n-butano e n-pentano é adicionada a ácido 
acético, resultando em uma mistura líquida com massa específica igual a 800 
kg.m3. 
Admitindo comportamento ideal do sistema, a fração mássica de ácido 
acético na mistura é, aproximadamente, de 
(A)0,40 (B) 0,45 (C) 0,50 (D) 0,55 (E) 0,62 
Dados: Massa específica do ácido acético: 1000 kg . m3͒ 
Massa específica da mistura n-butano + n-pentano: 600 kg . m3 
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Q13. (CESGRANRIO 2014 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
O limite mínimo de inflamabilidade de um gás combustível é o teor 
mínimo do gás que forma uma mistura explosiva com o ar. Para o metano, 
este valor consiste em 5% de metano em fração volumétrica da mistura. Em 
uma sala de pesquisa, um cilindro de gás, em base volumétrica com 50% de 
metano e 50% de uma mistura O2/N2 com composição similar à do ar 
atmosférico, alimenta um reator a uma vazão de 2 mol.min1. Em caso de 
vazamento da mistura para tal sala, admitindo que tal sala esteja totalmente 
fechada e contenha inicialmente 1.800 mols de ar atmosférico, o gás na sala 
atingirá o limite mínimo de inflamabilidade em quantos minutos? 
(A) 85 (B) 90 (C) 95 (D) 100 (E) 105 
 
Q14. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento/Transpetro) 
Em um béquer, prepara-se uma solução contendo 360 g de água, 184 
g de etanol e 120 g de fosfato monobásico de sódio (NaH2(PO4)). 
A fração molar de NaH2(PO4) nessa solução é igual a 
(A) 0,80 ͒ (B) 0,70 ͒ (C) 0,50 ͒ (D) 0,16 ͒(E) 0,04 
Dados:͒Massa molar do etanol = 46 g/mol 
Massa molar da água = 18 g/mol͒ 
Massa molar do NaH
2
(PO
4
) = 120 g/mol 
 
Q15. (CESGRANRIO 2011 – Engenheiro de Processamento/Transpetro) 
No armazenamento de substâncias de elevada pressão de vapor, existe 
o risco de ruptura do material dos tanques de armazenamento e da dispersão 
de tais substâncias em estado gasoso no ambiente. Em uma unidade, é 
necessário armazenaramônia condensada em um tanque. 
0Aula Demonstrativa
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Uma forma de diminuir a pressão de vapor de amônia é 
(A) aumentar a altura do tanque de armazenamento. ͒ 
(B) injetar, dentro do tanque de armazenamento, um gás inerte e 
insolúvel na fase líquida. ͒ 
(C) instalar uma válvula para retirar amônia líquida do tanque, caso 
seja detectado um aumento de pressão no seu interior. ͒ 
(D) diminuir a área de contato entre as fases líquida e vapor no tanque 
de armazenamento. ͒ 
(E) diminuir a temperatura de armazenamento. 
͒ 
Q16. (CESGRANRIO 2012 – Engenheiro de Processamento / Transpetro) 
Se, em um dia em Florianópolis a 18 °C, a umidade relativa do ar é igual a 
50%, então, a umidade absoluta em gramas de água por quilogramas de ar 
seco é, aproximadamente, igual a 
 
(A) 3 (B) 6 (C) 10 
 (D) 12 (E) 16 
 
 
 
 
 
 
 
Dados:͒ 
Massa molar da água = 18 g/mol 
Massa molar do ar = 29 g/mol 
Tabela de vapor de água 
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Q17. (CESGRANRIO 2014 – Engenheiro de Processamento Júnior/Petrobras) 
 
De acordo com o gráfico acima, a temperatura, em graus Celsius, de 
uma corrente de ar na pressão atmosférica com umidade relativa de 40% e 
3% de água em base volumétrica é de, aproximadamente, 
(A) 35 (B) 36 (C) 37 (D) 38 (E) 40 
 
 
 
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8. Gabarito 
 
01 D 
02 Anulada 
03 B 
04 C 
05 C 
06 D 
07 Anulada 
08 C 
09 D 
10 B 
11 C 
12 E 
13 D 
14 E 
15 E 
16 B 
17 E 
 
0Aula Demonstrativa