Prova 1 Fisicoquímica II Gabarito DAABBCBDDA

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GABARITO | Avaliação I - Individual (
 
 
 
Peso da Avaliação 
1,50 
Prova 
53699306 
Qtd. de Questões 
10 
Acertos/Erros 
10/0 
Nota 
10,00 
 
 
 
1 O ponto de ebulição da água é 100 °C, porém sabe-se que a água vira vapor mesmo a 25 °C. A explicação para esse fenômeno pode ser 
feita através das distribuições de Maxwell, que nos mostra que mesmo a 25 °C há moléculas com muita energia e que o sistema, 
espontaneamente, a fim de atingir o equilíbrio, promove estas moléculas líquidas ao estado gasoso. Sobre a entropia e a energia de Gibbs 
para este fenômeno, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Na fase líquida, as moléculas estão muito mais dispersas e desordenadas, de forma que a entropia na fase líquida é muito maior que a 
entropia da fase gasosa. 
( ) Se a entropia da fase de vapor é menor que a da fase líquida, nessas mesmas condições, a energia de Gibbs do vapor é menor do que a 
energia de Gibbs da fase líquida 
( ) Quando uma molécula da fase líquida é promovida para a fase de vapor, isso diminui a energia de Gibbs do sistema. 
( ) O sistema espontaneamente evapora aquelas moléculas com alta energia, porque ao fazer isso a energia dessas moléculas diminui. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
A V - V - F - V. 
B V - F - F - F. 
C F - V - V - F. 
D F - F - V - V. 
 
 
 
2 
Ao considerar a energia de Gibbs da reação, podemos analisá-la no equilíbrio, conforme a imagem apresentada, e algumas conclusões 
importantes são obtidas do ponto de vista termodinâmico. 
 
Com base no conteúdo apresentado, avalie as alternativas a seguir e assinale a opção CORRETA: 
A O ΔG 0 determina se teremos mais produtos ou mais reagentes no equilíbrio químico. 
B Se ΔG 0 é maior que zero então Kp deve ser maior que 1. 
C O ΔG 0 é na realidade exclusivamente a energia de Gibbs padrão dos reagentes. 
D Se ΔG 0 é menor que zero então Kp deve ser menor que 1. 
 
 
 
3 
O termo “entropia” é extraído de um conceito de grandeza termodinâmica e muitas vezes pode ser aplicado cotidianamente, como, por 
exemplo na seguinte frase: 
 
 
 
FONTE: https://bit.ly/coronavirus_entropia. Acesso em: 23 abr. 2020. 
A respeito da entropia e seu significado termodinâmico, assinale a alternativa INCORRETA: 
 
“A pandemia de coronavírus está levando o mundo a um elevado nível de entropia na comunicação”. 
https://bit.ly/coronavirus_entropia
 
A Processos reversíveis têm a variação da entropia maior que zero, sendo que estes processos reversíveis são possíveis, mas 
 extremamente difíceis e desafiadores de realizarmos no laboratório. 
B A segunda lei da termodinâmica permite concluir que a entropia de um sistema isolado é máxima no equilíbrio. 
C Um processo que diminua a entropia do universo é impossível. 
D Um processo que aumente a entropia do universo é possível e irreversível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 A Termodinâmica possui como base duas leis fundamentais, a primeira e a segunda. A relevância destas leis pode ser observada na lei 
zero e na terceira lei pois estas são consequências diretas delas. Considerando as leis da termodinâmica, analise as sentenças a seguir: 
 
I- A primeira lei demostra que ao considerar um sistema isolado a quantidade de energia total deve ser alterada a fim de manter o equilíbrio. 
II- A primeira lei nos diz que a energia do Universo deve ser conservada. 
III- A segunda lei indica que qualquer ciclo permite a conversão integral de calor em trabalho. 
IV- A segunda lei demonstra matematicamente que para qualquer máquina térmica é impossível se obter um rendimento de 100%. 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A As sentenças I, II e III estão corretas. 
B As sentenças II e IV estão corretas. 
C Somente a sentença I está correta. 
D As sentenças III e IV estão corretas. 
 
 
 
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Ao avaliar um sistema sob a perspectiva da entropia, percebemos que raramente uma reação qualquer tem 100% de produtos. Sendo assim, 
podemos desenvolver a energia de Gibbs da reação e a partir dela calcular a posição de equilíbrio de qualquer reação química. 
Considerando a equação para energia da Gibbs da reação apresentada, avalie as opções a seguir e assinale a alternativa CORRETA: 
 
1. 
 
 
 
 
 
A Se esse ΔGR for negativo, a reação está caminhando espontaneamente no sentido de consumir C e D, produzindo A e B. 
B A equação mostrada pode ser aplicada para qualquer que seja a concentração de reagentes e produtos. 
C A equação apresentada somente pode ser utilizada para analisar o equilíbrio da reação. 
D Se ΔGR ≠ 0, estaremos no equilíbrio químico e a velocidade de produção dos produtos é exatamente igual ao seu consumo. 
 
 
 
 
6 A relação entre entropia e espontaneidade de uma reação é fruto da segunda Lei da Termodinâmica. Porém, a entropia é uma 
propriedade difícil de se obter pois não existe nenhum "entropiômetro" que possa realizar uma medida direta dela. Um meio mais conveniente 
de determinar a entropia é através da energia de Gibbs ou a energia de Helmholtz. Considerando este método de determinação da entropia 
relacionado a espontaneidade de uma reação, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Neste caso, em um sistema aberto, a condição de equilíbrio é atingida com a minimização da energia de Gibbs (para T, P constantes) ou a 
minimização da energia de Helmholtz (para T, V constantes). 
II- Ambos usam relações que combinam energia interna e concentração molar dos reagentes para desenvolver expressões que descrevem os 
critérios de espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema. 
III- Ambos usam relações que combinam energia interna e a entropia para desenvolver expressões que descrevem os critérios de 
espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema. 
IV- Neste caso, em um sistema fechado, a condição de equilíbrio é atingida com a minimização da energia de Gibbs (para T, P constantes) ou a 
minimização da energia de Helmholtz (para T, V constantes). 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
A As sentenças I e III estão corretas. 
B As sentenças II e III estão corretas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
C As sentenças III e IV estão corretas. 
D As sentenças II e IV estão corretas. 
 
 
 
7 A Termodinâmica é um dos ramos de estudo da Físico-Química. Ela dá ênfase a situações que estão em equilíbrio e possuem 
estabilidade. Sobre os processos ou reações no equilíbrio, assinale a alternativa CORRETA: 
 
São mais difíceis de serem estudados, pois as análises macroscópicas diferem totalmente das análises microscópicas, não permitindo a 
A 
obtenção de dados precisos. 
São mais fáceis de serem estudados porque isso simplifica muito, tanto as suposições que devem ser consideradas, quanto todo o 
B 
formalismo matemático adotado para tratar tais situações. 
São mais fáceis de serem estudados, pois abordam apenas situações em condições perfeitas de laboratório, apesar de apresentar certa 
C 
dificuldade nos tratamentos matemáticos. 
 
D São mais difíceis de serem estudados, pois permitem análises limitadas e que não coincidem com situações reais e cotidianas. 
 
 
 
 
8 Um gráfico nada mais é do que a visualização de um punhado de informações. Como não é muito conveniente mostrar muitos valores 
em tabelas, usamos gráficos para ter uma visualização geral do que está acontecendo com esses dados. O gráfico apresentado na imagem anexa 
relaciona a Energia de Gibbs (eixo y) com o Avanço da Reação (eixo x), sendo assim, é possível extrair várias informações dele. Sobre o exposto, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) O início do gráfico (ponto 1) tem uma tangente negativa e, consequentemente, o deltaG da reação é negativo. 
( ) Quando a curva atinge um mínimo (ponto 2), a tangente é igual a zero e o deltaG da reação é igual a zero, o que indica que a reação 
atingiu o equilíbrio. 
( ) O ponto 2 é um ponto importante que chamamos de ponto de inflexão, porque a curva muda de comportamentoe a tangente que era 
positiva passa a ser negativa, no sentido reagente-produto. 
( ) A partir do ponto 2, o deltaG da reação passa a ser positivo (ponto 3) e a reação não é mais espontânea no sentido em que está escrita. 
 
 
 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
 
 
 
 
A F - F - V - F. 
B F - V - F - V. 
C V - F - F - F. 
D V - V - F - V. 
 
 
 
 
9 
Comumente as variações das temperaturas das transições de fase em função da pressão externa são ilustradas através de diagramas de 
pressão versus temperatura, chamados de diagramas de fase. Nesses diagramas, os equilíbrios entre as fases são indicados por linhas que 
delimitam cada fase. Veja a imagem a seguir: 
 
“Do motor dos automóveis à panela de pressão, a termodinâmica está presente em muitos fenômenos do dia a dia. Desde as antigas 
máquinas a vapor, fundamentais para a Revolução Industrial, ocorrida na Inglaterra em meados do século XVIII, os estudos da termodinâmica 
possibilitaram a análise das propriedades da matéria em determinadas situações de pressão e temperatura.” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Considere seus conhecimentos a respeito dos diagramas de fases e os códigos apresentados na imagem, e assinale a opção CORRETA: 
 
O ponto crítico, representado por IV no gráfico, indica o ponto no qual temos a formação de um fluido supercrítico, um sistema que tem 
A 
propriedades intermediárias entre gás e líquido, mas não é nem um nem outro. 
 
B Indo de I para V, temos a passagem do estado gasoso para o estado sólido, chamado de processo de vaporização. 
O ponto III do gráfico representa uma condição de temperatura e pressão onde a substância se encontra em equilíbrio entre os estados 
C físicos sólido, líquido e gasoso. 
Ao transitar entre os pontos I e II do gráfico, a pressão constante teremos a ocorrência do processo de fusão, onde há a passagem do 
D 
estado sólido para o estado líquido. 
 
 
 
 
10 
 
 
FONTE: https://bit.ly/termodinâmica. Acesso em: 22 abr. 2020. 
Considerando a segunda lei da termodinâmica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) A segunda lei envolve um pouco mais de abstração, seja pela introdução de vocabulários de máquinas térmicas seja pelo uso de 
conceitos estatísticos. 
( ) A segunda lei permitiu, através do estudo da eficiência das máquinas térmicas, chegar a um resultado exageradamente importante: é 
possível converter todo calor em trabalho. 
( ) É impossível para uma máquina térmica qualquer atingir 100% de eficiência. 
( ) Considerando a eficiência de máquinas térmicas vários cientistas perceberam que havia uma propriedade, até então desconhecida, que 
direcionava o sentido natural de um processo físico ou químico e chamaram essa propriedade de entalpia. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
A V - F - V - F. 
B F - V - F - V. 
C F - V - V - V. 
D V - F - F - F. 
 
 
 
 
https://bit.ly/termodin%C3%A2mica