Questões de Termodinâmica

Prévia do material em texto

Aluno: 
	Matr.: 
	Disciplina: DGT1106 - TERMODINÂMICA APLICADA 
	Período: 2023.1 FLEX (G) / SM
	
	
	
		Quest.: 1
	
		1.
		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.38.)
 
Uma das ferramentas que ajuda a compreender sistemas termodinâmicos é o diagrama de fases. Existem diversos diagramas de fases, para os mais diversos estados físicos da matéria.
O ponto de encontro das linhas de líquido saturado e de vapor saturado é chamado de:
	
	
	
	
	Ponto de fluido supercrítico.
	
	
	Ponto triplo.
	
	
	Ponto de líquido comprimido.
	
	
	Ponto crítico.
	
	
	Ponto de superaquecimento.
	
	
	
		Quest.: 2
	
		2.
		(Fonte: KROOS, K. A., POTTER, M. C. Termodinâmica para Engenheiros. Tradução da 1ª edição norte americana; revisão técnica Fernando Guimarães Aguiar. São Paulo: Cengage Learning, 2015, p. 29)
 
As propriedades extensivas são de suma importância para a análise de um sistema, principalmente de cunho termodinâmico.
Qual das seguintes grandezas físicas NÃO é uma propriedade extensiva?
	
	
	
	
	Temperatura
	
	
	Massa
	
	
	Peso
	
	
	Volume
	
	
	Energia cinética
	
	
	
		Quest.: 3
	
		3.
		(Ex 4.31FE, p. 121 - 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) O termo ˙mΔhm˙∆h na equação de volume de controle ˙Q−˙Wútil=˙mΔhQ˙−W˙útil=m˙∆h,
	
	
	
	
	frequentemente é desprezado em aplicações de volume de controle.
	
	
	inclui a taxa de trabalho de escoamento em virtude das forças de pressão.
	
	
	se aplica a sistemas adiabáticos e reversíveis
	
	
	leva em consideração a taxa de variação de energia em um volume de controle.
	
	
	representa a taxa de variação de energia entre a saída e a entrada.
	
	
	
		Quest.: 4
	
		4.
		(Petrobras / 2018) Um sistema termodinâmico está submetido a um ciclo composto por três processos. No primeiro, o sistema recebe 40kJ40kJ de calor e executa um trabalho de 40kJ40kJ. No segundo processo, são cedidos 120kJ120kJ de calor, porém a energia interna é constante. No terceiro processo, 20kJ20kJ de calor são retirados do sistema.
Com base nas informações do texto, é correto afirmar que, durante o ciclo, a variação total de energia interna é
	
	
	
	
	-100 kJ.
	
	
	0 kJ.
	
	
	-15 kJ.
	
	
	+10 kJ.
	
	
	140 kJ.
	
	
	
		Quest.: 5
	
		5.
		(CESPE/UnB/SGA/SESP/IAPEN/AC - Engenharia Mecânica - 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"'. Considere os diagramas P-v e T-s para motores de ciclo Otto. Acerca dos processos que ocorrem nesse tipo de motor, julgue as asserções a seguir.
Fonte: CESPE/UnB/SGA/SESP/IAPEN/AC - Engenharia Mecânica, fevereiro de 2008.
 
I- Os processos 0 -1 e 1 - 0 correspondem, respectivamente, aos tempos motor de admissão e exaustão que não são considerados na análise do ciclo ideal, que fica reduzido à região 1 - 2 - 3 - 4 do diagrama.
II- O processo 3 - 4, no qual é realizada uma transformação adiabática, corresponde ao tempo de explosão ou tempo útil, pois é o único em que há efetiva produção de trabalho pelo motor.
III- O processo 1 - 2 é aproximadamente adiabático e ocorre com o pistão se deslocando do ponto morto superior para o ponto morto inferior.
IV- A queima do combustível, representada por uma adição de calor a volume constante, ocorre no processo 2 - 3.
V- A variação de entropia do processo 4 - 1 é maior que zero.
 
Assinale a alternativa que apresenta somente asserções verdadeiras.
	
	
	
	
	II, IV e V.
	
	
	I, IV e V.
	
	
	II, III e IV.
	
	
	I, II e IV.
	
	
	I, II, IV e V.
	
	
	
		Quest.: 6
	
		6.
		(CESGRANRIO - 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"'. Um engenheiro de processamento está analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer essa análise adotando a hipótese que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que no ciclo em análise a vazão mássica de circulação do refrigerante é de 0,02 kg/s, enquanto o coeficiente de eficácia do ciclo de refrigeração e o trabalho no compressor são iguais a 3,5 e 30 kJ/kg, respectivamente. Qual a capacidade, em kW, de refrigeração desse ciclo frigorífico?
	
	
	
	
	0,6
	
	
	4,2
	
	
	2,1
	
	
	2,4
	
	
	3,0
	
	
	
		Quest.: 7
	
		7.
		 (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 vapor e 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, e V estão corretos.
	
	
	Apenas I, II, IV e V estão corretos.
	
	
	Apenas II, III, IV e V estão corretos.
	
	
	Apenas I, II, III, IV e V estão corretos.
	
	
	
		Quest.: 8
	
		8.
		(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. A lei de Raoult descreve, de uma forma simples, o comportamento de sistemas em equilíbrio líquido-vapor. Sendo xi a fração molar do componente i na fase líquida; yi a fração molar do componente i na fase vapor; PsatiPisat, a pressão de vapor do componente i puro na temperatura do sistema e P a pressão total do sistema, a expressão matemática que descreve quantitativamente a lei de Raoult é dada por:
	
	
	
	
	yiPsati=PyiPisat=P
	
	
	yiiPsati=xiPyiiPisat=xiP
	
	
	yiP=xiPsatiyiP=xiPisat
	
	
	yiPsati=xiyiPisat=xi
	
	
	yi=xiPyi=xiP
	
	
	
		Quest.: 9
	
		9.
		A reação de produção do metanol (CH3OH) a partir do moxóxido de carbono e do hidrogênio é catalisada por ZnO/Cr2O3:
Considere as seguintes asserções, a seguir.
I. O aumento da concentração de CO(g) não afeta o equilíbrio da reação.
II. O aumento da temperatura desfavorece a formação de CH3OH(g).
III. A remoção de H2(g) desfavorece a formação de CH3OH(g).IV. A redução do volume reacional desfavorece a formação CH3OH(g).
Estão corretas apenas as asserções:
	
	
	
	
	II, III e IV
	
	
	II e III
	
	
	I e II
	
	
	I, II e III
	
	
	III e IV
	
	
	
		Quest.: 10
	
		10.
		Coloque os sais em ordem de solubilidade molar:
	
	
	
	
	FeS>BaCO3> PbF2> AgI>CaSO4
	
	
	CaSO4>AgI>PbF2>BaCO3>FeS
	
	
	CaSO4>PbF2>AgI>BaCO3>FeS
	
	
	CaSO4>BaCO3>PbF2>AgI>FeS
	
	
	FeS>PbF2> BaCO3> AgI>CaSO4