TERMODINAMICA APLICADA 2

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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 de líquido comprimido.
	 
	Ponto crítico.
	
	Ponto de fluido supercrítico.
	
	Ponto de superaquecimento.
	
	Ponto triplo.
	Respondido em 07/03/2023 20:03:27
	
	Explicação:
Interpretação dos diagramas p-v.
	
		2a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 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?
		
	
	Volume
	
	Massa
	 
	Energia cinética
	 
	Temperatura
	
	Peso
	Respondido em 07/03/2023 20:03:51
	
	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.
	
	representa a taxa de variação de energia entre a saída e a entrada.
	 
	inclui a taxa de trabalho de escoamento em virtude das forças de pressão.
	
	leva em consideração a taxa de variação de energia em um volume de controle.
	Respondido em 07/03/2023 20:04:14
	
	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: 0,0  / 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.
	 
	-15 kJ.
	
	140 kJ.
	
	+10 kJ.
	 
	0 kJ.
	Respondido em 07/03/2023 20:04:40
	
	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
	
	(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''. Em um sistema termodinâmico formado pelo fluido de trabalho de um motor térmico que opera segundo o ciclo de Carnot sujeito a um processo adiabático reversível, a entropia desse sistema
		
	
	depende da variação de temperatura.
	
	diminui.
	
	aumenta.
	
	depende da quantidade de calor fornecida.
	 
	permanece constante.
	Respondido em 07/03/2023 20:04:58
	
	Explicação:
Para o ciclo reversível ∆s=0. Logo, a entropia permanece constante.
	
		6a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 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, IV e V.
	
	I, II, IV e V.
	
	II, III e IV.
	 
	II, IV e V.
	 
	I, II e IV.
	Respondido em 07/03/2023 20:05:27
	
	Explicação:
Interpretação dos diagramas P-v e T-s do ciclo Otto.
	
		7a
          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 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, IV e V estão corretos.
	
	Apenas I, II, III, e V estão corretos.
	 
	Apenas I, II, III, e IV estão corretos.
	
	Apenas II, III, IV e V estão corretos.
	 
	Apenas I, II, IV e V estão corretos.
	Respondido em 07/03/2023 20:05:52
	
	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: 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 dassoluções, 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�������=��
	 
	yiiPsati=xiP��������=���
	 
	yiP=xiPsati���=�������
	
	yiPsati=P�������=�
	
	yi=xiP��=���
	Respondido em 07/03/2023 20:06:27
	
	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: 0,0  / 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:
		
	
	I e II
	
	III e IV
	 
	II e III
	 
	II, III e IV
	
	I, II e III
	Respondido em 07/03/2023 20:06:55
	
	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).
	
		10a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Coloque os sais em ordem de solubilidade molar:
		
	
	FeS>BaCO3> PbF2> AgI>CaSO4
	 
	CaSO4>PbF2>AgI>BaCO3>FeS
	
	FeS>PbF2> BaCO3> AgI>CaSO4
	 
	CaSO4>AgI>PbF2>BaCO3>FeS
	
	CaSO4>BaCO3>PbF2>AgI>FeS
	Respondido em 07/03/2023 20:07:02
	
	Explicação:
Logo, segue a relação de solubilidade molar: