SIMULADO TERMODINAMICA APLICADA

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Disc.: TERMODINÂMICA APLICADA 
Aluno(a): ADAILTON DE ANDRADE PORTELA 202001236392 
Acertos: 5,0 de 10,0 30/09/2022 
 
 
 
1a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
A termodinâmica trata de algumas definições e conceitos que devem ser apresentados 
com clareza. Dentro desse contexto, podemos dizer que a interface entre o sistema e 
sua vizinhança é chamado de: 
 
 
Superfície 
 
Sistema 
 PoFronteira 
 
Vizinhança 
 
Ambiente 
Respondido em 30/09/2022 22:43:37 
 
Explicação: 
 Sistema - Porção de matéria definida e identificada que representa uma parte do 
todo (conhecido como universo). Ao iniciarmos um estudo termodinâmico, 
devemos definir o sistema, que geralmente é identificado por meio de uma 
superfície fechada pontilhada. 
 Vizinhança, vizinhanças ou ambiente - Complemento do sistema, ou seja, aquilo 
que está além dele e que acaba por completar o universo. 
 Fronteira - Interface entre o sistema e sua vizinhança. 
 
 
 
2a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
(Fonte: POTTER, M. C., SCOTT, E. P. Ciências Térmicas: termodinâmica, mecânica dos 
fluidos e transmissão de calor. Tradução Alexandre Araújo, et al; revisão técnica Sérgio 
Nascimento Bordalo. São Paulo: Thomson Learning, 2007, p.40.) 
 
A temperatura de saturação da água a 125 kPa é igual a 106 oC e nesse equilíbrio o 
volume específico do líquido saturado é igual a 0,001048 m3/kg e do vapor saturado 
igual a 1,3749 m3/kg. Quando 2,0 kg de água saturada são completamente vaporizados 
a 125 kPa e 106 oC, qual é a variação de volume? 
 
 1,75 m3 
 
1,38 m3 
 
3,00 m3 
 2,75 m3 
 
2,38 m3 
Respondido em 30/09/2022 22:52:46 
 
Explicação: 
Cálculo da variação do volume específico na transição: 
∆v = vvap - vliq = 1,3749 - 0,001048 = 1,37385 m3/kg 
Para transformar o volume específico em volume devemos multiplicar pela massa. Assim: 
∆V = m∆v = 2 × 1,37385 = 2,7477 m3 ≅ 2,75 m3 
 
 
3a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Petrobras / 2010) Em uma refinaria, um tanque recebe várias correntes de nafta para 
compor o pool de gasolina. Após encher o tanque até o nível desejado, liga-se um 
misturador para homogeneizar o produto. O trabalho fornecido ao misturador é de 4800 
kJ e o calor transferido do tanque é de 1200 kJ. Considerando o tanque e o fluido como 
sistema, a variação de energia interna nesse processo é de 
 
 3600 kJ 
 
-3600 kJ 
 
6000 kJ 
 
-6000 kJ 
 
4 kJ 
Respondido em 30/09/2022 22:52:43 
 
Explicação: 
Gabarito: 3600 kJ 
Justificativa: Para o sistema tanque com agitador e nafta, a 1ª lei da termodinâmica 
permite escrever: 
 
Conforme o enunciado, o calor sai do tanque e o trabalho entra no sistema. Portanto: 
 
 
 
4a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
(Petrobras / 2010) Uma turbina a vapor é capaz de gerar 2150kW2150kW. Para 
tanto, ela opera com vapor de água a 2000kPa2000kPa e 300°C300°C em sua 
alimentação e descarrega vapor saturado em um condensador a uma pressão 
de 10kPa10kPa. A vazão mássica de vapor que passa por ela é 
 
 4,9 kg/s 
 1,5 kg/s 
 
2,3 kg/s 
 
15 kg/s 
 
22 kg/s 
Respondido em 30/09/2022 22:52:40 
 
Explicação: 
Gabarito: 4,9 kg/s 
Justificativa: 1ª lei da termodinâmica para a turbina adiabática em regime permanente: 
 
Tabela de dados termodinâmicos: 
 
 
 
 
5a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(CESPE/UnB - Petrobras - 2018 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, a segunda 
lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no sentido de 
definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um universo 
em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a 
"degradar-se". Três máquinas térmicas recebem 600 kJ de calor por ciclo de uma fonte 
quente a 287 °C e rejeitam, por ciclo, determinadas quantidades de calor para uma 
fonte fria a 7 °C. A máquina A rejeita 450 kJ, a máquina B, 300 kJ, e a máquina C, 120 
kJ. Com relação aos ciclos termodinâmicos das máquinas mencionadas no texto, 
assinale a opção correta. 
 
 
O ciclo da máquina B é irreversível. 
 Somente o ciclo da máquina C é impossível. 
 
Os ciclos das máquinas A e B são impossíveis. 
 
O ciclo da máquina A é reversível. 
 
Os ciclos das máquinas A e C são reversíveis. 
Respondido em 30/09/2022 22:52:39 
 
Explicação: 
 
 
 
6a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
(SEARH/RN - Engenheiro Químico - 2008 - Adaptado) Do ponto de vista macroscópico, 
a segunda lei da termodinâmica pode ser entendida como uma lei de evolução no 
sentido de definir a seta do tempo. Ela define processos reversíveis que ocorrem em um 
universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de 
maneira a ''degradar-se''. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a equação 
fundamental da termodinâmica, para a função energia interna (U) em termos da 
entropia (S), volume (V), temperatura (T) e pressão (P): 
 
 
 
dU=SdT+VdP 
 
dU=SdT-VdP 
 
dU=TdS-PdV 
 
dU=TdS-VdP 
 
dU=SdT-PdV 
Respondido em 30/09/2022 22:52:39 
 
Explicação: 
U=U(S,V) 
Ao juntarmos em uma única equação a primeira e a segunda lei da termodinâmica, geramos 
a equação fundamental: dU=TdS-PdV . 
 
 
7a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
 (CESGRANRIO - Petrobras - 2010 - Adaptado) Nem sempre é possível medir as 
propriedades termodinâmicas para todas as composições e temperaturas de interesse de 
um sistema. Modelos podem ser muito úteis para a compreensão do comportamento das 
soluções, do ponto de vista físico-químico. O enfoque usualmente empregado para a 
previsão das propriedades termodinâmicas das soluções consiste em modelar a variação 
da propriedade associada ao processo de mistura. De forma geral, os modelos mais 
comuns são focados em obter descrições da energia livre de Gibbs das fases, soluções ou 
misturas. Em tanques de armazenamento de derivados de petróleo, é muito comum o 
acúmulo de substâncias gasosas, oriundas da fase líquida, na parte interna, entre o nível 
de líquido e a tampa do tanque. Com relação ao fenômeno de volatilização, descrito 
acima, são feitas as afirmativas a seguir. 
 
I. Quanto maior a pressão de vapor de uma substância, mais volátil ela será. 
II. A volatilidade de uma substância só pode ser medida na mudança do estado 
líquido para o estado vapor. 
III. A pressão de vapor da substância não depende da temperatura por ser medida 
no equilíbrio líquido-vapor. 
IV. A temperatura na qual a pressão de vapor é igual à pressão ambiente 
corresponde ao ponto de ebulição de uma determinada substância. 
 
Estão corretas APENAS as afirmativas: 
 
 
III e IV. 
 
I, II e III. 
 I e II. 
 
II, III e IV. 
 I e IV. 
Respondido em 30/09/2022 22:47:12 
 
Explicação: 
A volatilidade refere-se aos equilíbrios: Líquido-vapor e sólido-vapor. 
A pressão de vapor é função da temperatura. Vide equação de Clausius-Clapeyron. 
 
 
8a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
 (CESGRANRIO - Petrobras - 2006 - Adaptado) Nem sempre é possível medir as 
propriedades termodinâmicas para todas as composições e temperaturas de interesse de 
um sistema. Modelos podem ser muito úteis para a compreensão do comportamento das 
soluções, do ponto de vista físico-químico. O enfoque usualmente empregado para a 
previsão das propriedades termodinâmicas das soluções consiste em modelar a variação 
da propriedade associada ao processo de mistura. De forma geral, os modelos mais 
comuns são focados em obter descrições da energia livre de Gibbs das fases, soluções ou 
misturas. A equação de Clausius-Clapeyron é comumente utilizada para avaliar a relação 
entre pressão de vapor de um fluido e sua temperatura: 
 
Nessa situação, julgue os itens a seguir. 
I. O vapor é considerado um gás ideal. 
II. A entalpia de vaporização é considerada como independente da temperatura. 
III. A variação de volume é aproximada pelo volume total da fase vapor. 
IV. A dependência entre a pressão de vapore a pressão externa é desprezada. 
V. A relação é válida para condições próximas ao ponto crítico. 
 
Assinale a opção correta. 
 
 Apenas I, II, III, e IV estão corretos. 
 
Apenas I, II, III, IV e V estão corretos. 
 
Apenas II, III, IV e V estão corretos. 
 Apenas I, II, III, e V estão corretos. 
 
Apenas I, II, IV e V estão corretos. 
Respondido em 30/09/2022 22:53:15 
 
Explicação: 
Todas as afirmativas estão verdadeiras, com exceção da V: a equação deve se aplicar ao 
longo da linha de equilíbrio, não havendo a restrição de estar próximo ao último ponto de 
equilíbrio líquido vapor, ou seja, o ponto crítico. 
 
 
9a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Fonte: Fundação CESGRANRIO - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em 
28/08/2011, para o cargo de Químico(a) de Petróleo Júnior) 
A reação de obtenção de metano gasoso e vapor de água a partir de monóxido de carbono 
gasoso e hidrogênio gasoso, chamada de reação de metanação, é uma reação reversível 
exotérmica. 
CO(g) + 3H2(g) ⇄ CH4(g) + H2O(g) 
Com relação a essa reação em equilíbrio, afirma-se que: 
 
 
o equilíbrio químico é atingido quando a concentração de metano é igual à 
concentração de hidrogênio. 
 um aumento na concentração de monóxido de carbono desloca o equilíbrio 
químico no sentido de formação do metano. 
 
um aumento na concentração de água desloca o equilíbrio químico no sentido 
da formação do metano. 
 
a produção de metano aumenta com o aumento da temperatura. 
 
a adição de gás inerte aumenta a formação de metano. 
Respondido em 30/09/2022 22:52:54 
 
Explicação: 
Pelo princípio de Le Chatelier 
O aumento da concentração de H2O(g) desloca o equilíbrio para o lado dos reagentes. 
O aumento da concentração de CO(g) desloca o equilíbrio para o lado dos produtos. 
O aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o lado endotérmico (reagentes). 
A pressurização com gás inerte não afeta o equilíbrio. 
No equilíbrio químico as concentrações das espécies químicas são constantes. 
 
 
10a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Fonte: Fundação CESGRANRIO - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em 
08/06/2008, para o cargo de Químico(a) de Petróleo Júnior) 
Analise as afirmações a seguir. 
É possível distinguir a força ácida de HBr e HI em água. 
PORQUE 
HBr e HI transferem de forma praticamente completa os seus prótons para água, 
formando H3O+. 
A esse respeito conclui-se que: 
 
 a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira. 
 
as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira. 
 
as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. 
 
as duas afirmações são falsas. 
 
a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa. 
Respondido em 30/09/2022 22:52:51 
 
Explicação: 
HI e HBr são ácidos fortes e, portanto, completamente ionizados. Nessa situação não é 
possível distinguir diferentes graus de ionização.