Simulado - Termodinâmica aplicada - Estácio

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Disc.: TERMODINÂMICA APLICADA 
Aluno(a): THIAGO DA CRUZ CORRÊA 202008227895 
Acertos: 10,0 de 10,0 14/04/2023 
 
 
 
1a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 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.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 triplo. 
 
Ponto de fluido supercrítico. 
 
Ponto de superaquecimento. 
 
Ponto de líquido comprimido. 
 Ponto crítico. 
Respondido em 14/04/2023 15:37:29 
 
Explicação: 
Interpretação dos diagramas p-v. 
 
 
2a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(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? 
 
 
Peso 
 Temperatura 
 
Massa 
 
Volume 
 
Energia cinética 
Respondido em 14/04/2023 15:37:45 
 
Explicação: 
Dentre as grandezas físicas assinaladas são propriedades extensivas, dependentes da 
massa: massa, volume, peso e energia cinética. 
 
 
3a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(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 ˙mΔh�˙∆ℎ na equação de volume de 
controle ˙Q−˙Wútil=˙mΔh�˙−�˙ú���=�˙∆ℎ, 
 
 
se aplica a sistemas adiabáticos e reversíveis 
 
frequentemente é desprezado em aplicações de volume de controle. 
 
leva em consideração a taxa de variação de energia em um volume de 
controle. 
 inclui a taxa de trabalho de escoamento em virtude das forças de pressão. 
 
representa a taxa de variação de energia entre a saída e a entrada. 
Respondido em 14/04/2023 15:38:00 
 
Explicação: 
Gabarito: inclui a taxa de trabalho de escoamento em virtude das forças de pressão. 
Justificativa: A formulação da 1ª lei da termodinâmica para o volume de controle leva em 
consideração o trabalho de escoamento pv��, que quando somado com a energia 
interna, faz surgir na equação de balanço de energia a entalpia h. 
Na operação em regime permanente não existem variações no tempo das propriedades, 
portanto a taxa de variação de energia no volume de controle é zero. 
 
 
4a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Petrobras / 2018) Um sistema termodinâmico está submetido a um ciclo composto 
por três processos. No primeiro, o sistema recebe 40kJ40�� de calor e executa 
um trabalho de 40kJ40��. No segundo processo, são cedidos 120kJ120�� de 
calor, porém a energia interna é constante. No terceiro processo, 20kJ20�� 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. 
 
+10 kJ. 
 
140 kJ. 
 
-15 kJ. 
Respondido em 14/04/2023 15:38:09 
 
Explicação: 
Gabarito: 0 kJ. 
Justificativa: A integral cíclica de qualquer variável de estado é zero. Portanto, para o 
ciclo ΔU=0∆�=0. 
 
 
5a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(CESGRANRIO - Petrobras - 2006 - 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''. O diagrama T-S abaixo ilustra um ciclo típico de 
refrigeração composto pelas etapas de evaporação, compressão, condensação e 
expansão, do fluido refrigerante R-134a. Com base nas informações apresentadas, 
qual é o COP máximo desse ciclo de refrigeração? 
 
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - Engenheiro(a) de Processamento Júnior, maio 
de 2017. 
 
 
3,3 
 
2,5 
 
6,6 
 
1,0 
 5,3 
Respondido em 14/04/2023 15:39:15 
 
Explicação: 
Com as informações fornecidas e sabendo que a variação em Kelvin é igual a variação em 
Celsius: 
 
 
 
6a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(UnB/CESPE - Petrobras - 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 que na figura a seguir, a operação no sentido 
inverso ao indicado representa um ciclo de refrigeração. O desempenho máximo 
alcançado por esse refrigerador, que mantém um sistema a 0 °C com um exterior a 
180 °C, é de 
 
Fonte: Atkins, P e de Paula, J. Físico-Química. São Paulo: LTC, 2002, vol. 1, p. 99 
(adaptado). 
 
 
100% 
 152% 
 
252% 
 
40% 
 
80% 
Respondido em 14/04/2023 15:40:27 
 
Explicação: 
 
 
 
7a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 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 vapor e a pressão externa é desprezada. 
V. A relação é válida para condições próximas ao ponto crítico. 
 
Assinale a opção correta. 
 
 
Apenas II, III, IV e V estão corretos. 
 
Apenas I, II, IV e V estão corretos. 
 
Apenas I, II, III, e V estão corretos. 
 Apenas I, II, III, e IV estão corretos. 
 
Apenas I, II, III, IV e V estão corretos. 
Respondido em 14/04/2023 15:41:00 
 
Explicação: 
A opção correta é: Apenas I, II, III, e IV estão corretos. 
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. 
 
 
8a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 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. 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; Psati�����, 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=xi�������=�� 
 yiPsati=P�������=� 
 yi=xiP��=��� 
 yiiPsati=xiP��������=��� 
 yiP=xiPsati���=������� 
Respondido em 14/04/2023 15:47:31 
 
Explicação: 
A opção correta é: 
yiP=xiPsati���=������� 
A lei de Raoult define uma mistura líquida ideal em que a fugacidade do componente i
 na fase líquida é igual a pressão parcial do componente i na fase vapor. 
 
 
9a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Coloque os sais em ordem de solubilidade molar: 
 
 
CaSO4>AgI>PbF2>BaCO3>FeS 
 
CaSO4>BaCO3>PbF2>AgI>FeS 
 
FeS>PbF2> BaCO3> AgI>CaSO4 
 
FeS>BaCO3> PbF2> AgI>CaSO4 
 CaSO4>PbF2>AgI>BaCO3>FeS 
Respondido em 14/04/2023 15:46:27 
 
Explicação: 
Logo, segue a relação de solubilidade molar: 
 
 
10a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
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 e III 
 
III e IV 
 
II, III e IV 
 
I e II 
 
I, II e III 
Respondido em 14/04/2023 15:46:46 
 
Explicação: 
Pelo princípio de Le Chatelier o sistema em equilíbrio responde de formar a minimizar o efeito de uma 
perturbação. 
O aumento da concentração de CO(g) desloca o equilíbrio para o lado do CH3OH(g). 
Como ∆H<0 a reação é exotérmica. O aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o lado 
endotérmico, desfavorecendo a formação de CH3OH(g). 
A remoção de H2(g) desloca o equilíbrio para o lado dos reagentes, desfavorecendo a formação de 
CH3OH(g). 
Para manter o equilíbrio constante a compressão do sistema favorece a formação de CH3OH(g).