TERMODINÂMICA APLICADA - AVA Estacio

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1a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(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?
		
	
	80,5 L
	 
	99,9 L
	
	25,3 L
	
	61,4 L
	
	10,0 L
	Respondido em 17/10/2023 20:00:53
	
	Explicação:
	
		2a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(Petrobras / 2018) Um gás é contido em um cilindro provido de êmbolo sobre o qual são colocados três pesos, gerando uma pressão inicial de 300 kPa para um volume de 0,05m30,05�3. Considere que calor é trocado com o gás, de forma que a relação pV2��2 seja constante, sendo p a pressão, e V o volume do gás. Assim, o trabalho realizado pelo sistema para que o volume final alcance 0,1m30,1�3 será, em kJ, de:
		
	
	12,5
	
	10,0
	
	15,0
	 
	7,5
	
	17,5
	Respondido em 17/10/2023 20:03:48
	
	Explicação:
Gabarito: 7,5
Justificativa: processo politrópico
pV2=constante��2=constante
Processo politrópico com n = 2.
 
	
		3a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(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". Considerando que uma bomba de calor necessita de 7 kW da rede para funcionar e aquecer 10 L de água a uma taxa de 0,5 °C/s e assumindo que o calor específico da água é 4200 J/kg.K, o coeficiente de performance dessa bomba é:
		
	
	4,0.
	
	4,5.
	 
	3,0.
	
	2,0.
	
	3,5.
	Respondido em 17/10/2023 20:12:51
	
	Explicação:
	
		4a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	 (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):
		
	
	III
	 
	I
	
	II e III
	
	I e II
	
	II
	Respondido em 17/10/2023 20:17:05
	
	Explicação:
A opção correta é: I
	
		5a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(Fonte: Fundação CESGRANRIO - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em 08/04/2018, para o cargo de Engenheiro(a) de Processamento Júnior)
O equilíbrio químico pode ser determinado pela constante de equilíbrio, K, podendo ser expressa pelo logaritmo natural ln(K). Uma pesquisa em um laboratório de química revelou um ∆Go para uma determinada reação de valor igual a 630000 kJ/kmol a 27 °C.
Nessas condições, o valor lnK é aproximadamente:
		
	
	252,6
	
	195,6
	
	-195,6
	
	-190,7
	 
	-252,6
	Respondido em 17/10/2023 20:19:32
	
	Explicação:
	
		6a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(Fonte: Fundação Cesgranrio - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em maio/2006, para o cargo de Engenheiro de Equipamentos Júnior - Mecânica)
Todo sistema físico possui um estado termodinâmico, esse estado pode explicar muitas das características físico-químicas das substâncias que compõem o sistema.
Com respeito ao estado termodinâmico de substâncias, é correto afirmar que:
		
	
	a energia trocada pelo sistema com sua vizinhança é uma propriedade de estado termodinâmico.
	
	título é definido como a razão entre o volume ocupado pela massa da fase vapor e o volume total da substância.
	
	no ponto crítico, o volume específico do líquido saturado é diferente do volume específico do vapor saturado.
	 
	título é definido como a razão entre a massa da fase vapor e a massa total de uma substância.
	
	O volume específico do líquido saturado é maior que o volume específico do vapor saturado.
	Respondido em 17/10/2023 20:23:35
	
	Explicação:
As propriedades de estado caracterizam um estado de equilíbrio do sistema. A troca de energia entre o sistema e a vizinhança não caracteriza uma situação de equilíbrio, pois deve existir uma diferença de potencial (desequilíbrio) para que essa troca de energia seja efetivada. O título é a fração em massa do vapor. O volume específico do vapor é sempre maior que o volume específico do líquido e no ponto crítico esses dois volumes são iguais.
	
		7a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(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. Pag. 153.) A primeira lei aplicada ao escoamento em regime permanente de água através de uma bomba isolada termicamente, desprezando-se as variações e perdas de energia cinética e potencial, é representada por qual equação?
		
	
	˙Wbomba=˙m(u2−u1)�˙�����=�˙(�2−�1)
	 
	˙Wbomba=˙m(h2−h1)�˙�����=�˙(ℎ2−ℎ1)
	
	˙Wbomba=˙m∙Δpρ�˙�����=�˙∙∆�ρ
	
	−˙Wbomba=˙m(h2−h1)−�˙�����=�˙(ℎ2−ℎ1)
	
	˙Wbomba=˙m∙Δp∙v�˙�����=�˙∙∆�∙�
	Respondido em 17/10/2023 20:25:04
	
	Explicação:
Gabarito: ˙Wbomba=˙m(h2−h1)�˙�����=�˙(ℎ2−ℎ1)
 Justificativa: 1ª lei volume de controle.
1ª lei da termodinâmica aplica à bomba:
Conforme enunciado:
Logo:
	
		8a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(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?
		
	
	4,2
	
	0,6
	
	2,4
	 
	2,1
	
	3,0
	Respondido em 17/10/2023 20:27:41
	
	Explicação:
	
		9a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	 (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 deGibbs 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, III, e IV estão corretos.
	
	Apenas I, II, III, e V estão corretos.
	
	Apenas I, II, IV e V estão corretos.
	
	Apenas I, II, III, IV e V estão corretos.
	Respondido em 17/10/2023 20:29:07
	
	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.
	
		10a
          Questão
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	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
	
	II, III e IV
	
	III e IV
	
	I e II
	
	I, II e III
	Respondido em 17/10/2023 20:31:05
	
	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).