TERMODINÂMICA APLICADA

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08/11/2023, 13:46 Estácio: Alunos
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Disc.: TERMODINÂMICA APLICADA   
Aluno(a): FELIPE FIUSA DE SOUZA 202103732623
Acertos: 2,0 de 2,0 08/11/2023
Acerto: 0,2  / 0,2
Fonte: POTTER, M. C., SCOTT, E. P. Ciências Térmicas: termodinâmica, mecânica dos �uidos 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 �uido supercrítico.
Ponto triplo.
Ponto de líquido comprimido.
Ponto de superaquecimento.
 Ponto crítico.
Respondido em 08/11/2023 12:39:14
Explicação:
 Questão1
a
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javascript:voltar();
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Interpretação dos diagramas p-v.
Acerto: 0,2  / 0,2
(Petrobras / 2018) Um sistema termodinâmico está submetido a um ciclo composto por três processos. No primeiro, o sistema
recebe 40 kJ de calor e executa um trabalho de 40 kJ. No segundo processo, são rejeitados pelo sistema 120 kJ de calor, porém
a variação da energia interna é nula. No terceiro processo, 20 kJ de calor são retirados do sistema.
No terceiro processo descrito no texto, é realizado um trabalho de
20 kJ pelo sistema.
40 kJ pelo sistema.
 20 kJ sobre o sistema.
35 kJ sobre o sistema.
35 kJ pelo sistema.
Respondido em 08/11/2023 12:40:07
Explicação:
Gabarito: 20 kJ sobre o sistema.
Justi�cativa: 1ª lei para processo cíclico - convenções de sinais.
Para um processo cíclico: 
Para o segundo processo com 
Então:
Logo:
∮ δq = ∮ δw
dU = 0 : w = q = −100kJ
 Questão2
a
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O sinal negativo indica que esse trabalho é recebido pelo sistema.
Acerto: 0,2  / 0,2
(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 de�nir a seta do tempo. Ela de�ne 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
�uido 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.
6,6
1,0
 5,3
3,3
2,5
Respondido em 08/11/2023 12:40:43
Explicação:
Com as informações fornecidas e sabendo que a variação em Kelvin é igual a variação em Celsius:
 Questão3
a
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Acerto: 0,2  / 0,2
(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; , 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:
 
Respondido em 08/11/2023 13:00:04
Explicação:
A opção correta é: 
A lei de Raoult de�ne 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.
Acerto: 0,2  / 0,2
P sati
yiP
sat
i = xi
yiP = xiP
sat
i
yiP
sat
i
= P
yi = xiP
yiiP
sat
i
= xiP
yiP = xiP
sat
i
 Questão4
a
 Questão5
a
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(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, a�rma-se que:
a adição de gás inerte aumenta a formação de metano.
 um aumento na concentração de monóxido de carbono desloca o equilíbrio químico no sentido de formação do metano.
a produção de metano aumenta com o aumento da temperatura.
o equilíbrio químico é atingido quando a concentração de metano é igual à concentração de hidrogênio.
um aumento na concentração de água desloca o equilíbrio químico no sentido da formação do metano.
Respondido em 08/11/2023 12:43:46
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.
Acerto: 0,2  / 0,2
A termodinâmica trata de algumas de�nições e conceitos que devem ser apresentados com clareza. Dentro desse contexto,
podemos dizer que a interface entre o sistema e sua vizinhança é chamado de:
Superfície
 PoFronteira
Ambiente
 Questão6
a
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Vizinhança
Sistema
Respondido em 08/11/2023 12:45:02
Explicação:
Sistema - Porção de matéria de�nida e identi�cada que representa uma parte do todo (conhecido como universo). Ao
iniciarmos um estudo termodinâmico, devemos de�nir o sistema, que geralmente é identi�cado por meio de uma superfície
fechada pontilhada.
Vizinhança, vizinhanças ou ambiente - Complemento do sistema, ou seja, aquilo que está além dele e que acaba por completar
o universo.
Fronteira - Interface entre o sistema e sua vizinhança.
 
Acerto: 0,2  / 0,2
(Petrobras / 2018) Considerando que os estados �nal e inicial de uma transformação com um gás ideal possuam a mesma
energia interna, é correto a�rmar que
não ocorreu troca de trabalho entre o gás e o meio.
a transformação é isobárica.
 as temperaturas dos estados inicial e �nal são iguais.
não houve troca de calor entre o gás e o ambiente.
a transformação é isocórica.
Respondido em 08/11/2023 12:52:39
Explicação:
Gabarito: as temperaturas dos estados inicial e �nal são iguais.
Justi�cativa: energia interna
Para gás ideal: 
Processo isotérmico: 
Pela 1ª lei da termodinâmica: 
U = U(T )
dU = 0(U = constante)
dU = δq − δw ⇒ δq = δw
 Questão7
a
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Transformação isocórica: 
Transformação isobárica: 
Acerto: 0,2  / 0,2
(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 de�nir a seta do tempo. Ela de�ne processos reversíveis que ocorrem em um
universo em constante equilíbrio, e processos irreversíveis onde o universo evolui de maneira a ''degradar-se''. Considereque
na �gura 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).
80%
40%
252%
 152%
100%
Respondido em 08/11/2023 12:41:11
Explicação:
q = ΔU
q = ΔH
 Questão8
a
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Acerto: 0,2  / 0,2
(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. O grá�co abaixo representa a variação do fator de compressibilidade (Z) em função da pressão para um mesmo gás
em diversas temperaturas.
Fonte: Castelan, G. Fundamentos de Físico-Química ¿. Rio de Janeiro: LTC, 1986 (adaptado).
 
Analisando o grá�co, conclui-se que:
A 600 atm, o gás se afasta mais da idealidade a 1000 K do que a 500 K.
 Questão9
a
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à medida que se aumenta a temperatura, as forças atrativas são intensi�cadas.
a 1000 K, o gás se comporta como ideal para todas as pressões acima de 600 atm.
 a 200 K, o gás se comporta como ideal numa faixa maior de pressões do que em qualquer outra temperatura.
a 624 K, o gás se comporta como ideal numa faixa maior de pressões que a 500 K.
Respondido em 08/11/2023 12:50:21
Explicação:
A opção correta é: a 200 K, o gás se comporta como ideal numa faixa maior de pressões do que em qualquer outra temperatura.
O desvio da idealidade de um gás real pode ser quanti�cado pelo coe�ciente de compressibilidade Z , de�nido pela razão entre o
volume molar (ou especí�co) do gás real e o volume molar do gás na situação de gás ideal. Assim:
Quando Z=1, o gás se comporta como gás ideal e as interações intermoleculares não existem ou são desprezíveis.
Quando Z<1, os efeitos de atração entre as moléculas são predominantes no sistema.
Quando Z>1, prevalecem os efeitos de repulsão.
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)
A água é uma substância essencial para a vida e pode se decompor em hidrogênio e oxigênio, como representado na equação
abaixo, com água na fase vapor.
 Questão10
a
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O valor do ∆Go a 25 °C é, aproximadamente:
145 kJ
457 kJ
-457 kJ
-145 kJ
 483626 kJ
Respondido em 08/11/2023 12:53:24
Explicação: