Simulado - 2023. 1 - Ternodinâmica Aplicada - Estácio de Sá

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Disc.: TERMODINÂMICA APLICADA 
Aluno(a): 
Acertos: 10,0 de 10,0 **/06/2023 
 
 
1a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
 
 
 
duas fases em equilíbrio da substância pura. 
 
um equilíbrio invariante, ou seja, com valores de pressão e de 
temperatura únicos. 
 
um equilíbrio em que a pressão e a temperatura podem variar 
livremente. 
 
a pressão crítica da substância pura. 
 
a temperatura crítica da substância pura. 
 
Explicação: 
Característica do ponto A (ponto triplo). 
 
 
2a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Fonte: COELHO, J. C. M. Energia e Fluidos: termodinâmica. São Paulo: 
Blucher, 2016, V. 1, p.39 ¿ Ep 2.11) 
Uma panela de pressão industrial com volume de 0,1 m3 contém água saturada 
a 120 kPa onde o volume específico do líquido saturado é 0,001060 m3/kg e 
do vapor saturado 0,89186 m3/kg. Se 40% da massa de água contida na panela 
de pressão está na fase líquida, qual é o volume ocupado pela fase vapor? 
 
 
10,0 L 
 
61,4 L 
 
25,3 L 
 
80,5 L 
 
99,9 L 
 
Explicação: 
 
 
 
3a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Petrobras / 2018) Um conjunto cilindro-pistão tem um volume de 0,5m3 
e equilibra uma massa de 10 kg. Transfere-se calor para esse cilindro até que seu 
volume chegue a 0,7m3. Desconsiderando a pressão atmosférica, sabe-se que o trabalho 
realizado pelo sistema é de 500N⋅m. Nessas condições, qual é a área do pistão, em m2? 
Dado: g=10m/s2 
 
 
0,02 
 
0,04 
 
0,03 
 
0,06 
 
0,05 
 
Explicação: 
Gabarito: 0,04 
Justificativa: 
 
 
 
4a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Petrobras / 2018) Considerando que os estados final e inicial de uma 
transformação com um gás ideal possuam a mesma energia interna, é correto 
afirmar que 
 
 
não ocorreu troca de trabalho entre o gás e o meio. 
 
não houve troca de calor entre o gás e o ambiente. 
 
a transformação é isocórica. 
 
a transformação é isobárica. 
 
as temperaturas dos estados inicial e final são iguais. 
 
Explicação: 
Gabarito: as temperaturas dos estados inicial e final são iguais. 
Justificativa: energia interna 
Para gás ideal: U=U(T) 
 
Processo isotérmico: dU=0(U=constante) 
Pela 1ª lei da termodinâmica: dU=δq−δw⇒δq=δw 
Transformação isocórica: q=ΔU 
Transformação isobárica: q=ΔH 
 
 
5a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(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. 
 
 
I, II e IV. 
 
I, II, IV e V. 
 
II, III e IV. 
 
II, IV e V. 
 
I, IV e V. 
 
Explicação: 
Interpretação dos diagramas P-v e T-s do ciclo Otto. 
 
 
6a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(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 
 
2,4 
 
2,1 
 
4,2 
 
3,0 
 
Explicação: 
 
 
 
7a 
 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. Nos 
processos de vaporização em pressões baixas, admitindo-se que a fase vapor 
tenha comportamento de gás ideal e que o volume molar do líquido seja 
desprezível face ao volume molar do vapor, a expressão a ser utilizada para o 
cálculo da entalpia de vaporização ΔHvap 
de uma substância é: 
 
 
−RdPsatdT 
 
−RdlnPsatd(1T) 
 
−RdPsatd(1T) 
 
−RdnPsatd(lnT) 
 
−RdlnPsatdT 
 
Explicação: 
A opção correta é: 
−RdlnPsatd(1T) 
 
 
 
 
8a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
 (CESGRANRIO - Petrobras - 2008 - 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. 
 
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - Químico de Petróleo Júnior - 2008. 
 
Considerando a pressão constante, e com base na interpretação das informações 
apresentadas no gráfico acima, analise as afirmações a seguir. 
 
I - A energia de Gibbs se altera mais sensivelmente na fase gasosa do que na fase 
líquida porque a entropia de uma substância é maior na fase gasosa do que na fase 
líquida. 
II - A energia de Gibbs se altera mais sensivelmente na fase sólida do que na fase 
líquida porque a entropia de uma substância é maior na fase líquida do que na fase 
sólida. 
III - A energia de Gibbs nas fases sólida, liquida e gasosa não depende da entropia. 
 
Está(ão) correta(s) APENAS a(s) afirmação(ões): 
 
 
I e II 
 
I 
 
III 
 
II e III 
 
II 
 
Explicação: 
A opção correta é: I 
 
 
 
9a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
(Fonte: Fundação CESGRANRIO - Petrobras Transporte S.A. - TRANSPETRO, 
Processo seletivo público, aplicado em 08/02/2018, para o cargo de Engenheiro(a) 
Júnior ¿ Processamento Químico) 
A reação de equilíbrio a seguir ocorre à pressão de 1 bar, e sua constante de equilíbrio 
das pressões parciais Kp(T) é igual a 1,36×10
-3 na temperatura de 298 K. 
NH3(g) ⇄ 32H2(g) + 12N2(g) 
 
O valor correspondentede KC(T) para essa reação é de: 
 
 
13,6×10-4 
 
1,4×10-3 
 
5,5×10-5 
 
1,1×10-4 
 
4,01×10-2 
 
Explicação: 
 
 
 
10a 
 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: 
 
 
a produção de metano aumenta com o aumento da temperatura. 
 
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. 
 
o equilíbrio químico é atingido quando a concentração de metano é 
igual à concentração de hidrogênio. 
 
a adição de gás inerte aumenta a formação de metano. 
 
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.