Fenômenos Termoquímicos - Atividade de Autoaprendizagem 3

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Módulo A - 128678 . 7 - Fenômenos Termoquímicos - D.20231.A
Atividade de Autoaprendizagem 3
Pergunta 1
Numa expedição arqueológica, profissionais fizeram uma descoberta muito importante para a ciência. Eles encontraram um fóssil, que foi examinado e teve sua idade calculada por meio do uso do carbono-14. Foi verificado que o teor de carbono na amostra era de 6,25%. Considere que o valor para meia-vida para o carbono é de 5730 anos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado, pode-se afirmar que a idade estimada do fóssil é de:
 2292 anos.
 1719 anos.
 17190 anos.
 22920 anos.
 5760 anos.
Pergunta 2
De forma análoga ao que acontece com a energia, a entropia pode ser transferida para um sistema ou a partir deste por meio de alguns mecanismos. A transferência de entropia é identificada quando atravessa a fronteira do sistema, e representa a entropia ganha ou perdida por um sistema durante um processo.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os mecanismos de transferência de entropia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A transferência de calor para um sistema aumenta sua entropia, e a transferência de calor do sistema diminui sua entropia.
II. ( ) Durante uma interação de energia por transferência de calor, tanto entropia quando energia são trocadas entre o sistema e suas vizinhanças.
III. ( ) O trabalho é uma quantidade dependente de entropia, ou seja, tanto energia quanto entropia podem ser transferidas por trabalho.
IV. ( ) Os sistemas fechados podem envolver fluxo de massa, e por isso é possível haver transferência de entropia com a massa.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
 V, V, F, F.
 F, V, V, F.
 V, F, F, V.
 F, F, V, V.
 F, V, F, V.
Pergunta 3
Em uma análise feita no laboratório, foi estudada a reação de decomposição do gás N2O5. No relatório final da análise verificou-se que a reação ocorrida no composto era de primeira ordem. Sabe-se que a constante de velocidade da reação para o composto observada foi de k = 3,46 x 10-3 s-1.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre cinética química, pode-se dizer que o tempo de meia-vida para a reação da substância é de:
 0,2 segundos.
 200 segundos.
 20 segundos.
 2000 segundos.
 0,02 segundos.
Pergunta 4
Nas reações de ordem zero, a velocidade é uma variável constante e independe da concentração do reagente. Elas são sempre reações não elementares, e são vistas como decomposições químicas termais, em que a taxa de reação não depende da concentração do reagente.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre cinética química, pode-se afirmar que, em relação ao reagente Z, na demonstração de uma reação de ordem zero:
 a velocidade de consumo de Z permanece a mesma durante toda a etapa de reação.
 a velocidade de Z inicial é maior que a sua velocidade média.
 o gráfico da concentração de Z em função do tempo é representado por uma curva exponencial decrescente.
 a velocidade inicial de Z depende da concentração de Z.
 o gráfico logarítmico da concentração de Z, em função do inverso do tempo, é representado por uma linha reta.
Pergunta 5
Uma limitação significativa no desempenho de sistemas percorrendo ciclos de potência pode ser mostrada utilizando-se o enunciado de Kelvin-Planck da segunda lei. Para um sistema que executa um ciclo enquanto se comunica termicamente com dois reservatórios térmicos, um quente e um frio, e desenvolve um trabalho líquido de saída, a eficiência térmica é dada pela razão entre o trabalho desenvolvido e a quantidade de energia recebida pelo sistema do reservatório por transferência de calor.
Considerando essas informações e em relação ao conceito de eficiência térmica nos ciclos de potência, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Para qualquer sistema executando um ciclo de potência enquanto opera entre dois reservatórios, somente uma parcela da quantidade de energia recebida pelo sistema do reservatório quente por transferência de calor pode ser obtida como trabalho.
Porque:
II. A eficiência térmica em qualquer ciclo de potência tem que ser menor do que 100%, quaisquer que sejam os detalhes da operação.
A seguir, assinale a alternativa correta:
 As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
 A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
 As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
 As asserções I e II são proposições falsas.
 A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Pergunta 6
Três enunciados alternativos para a segunda lei da termodinâmica são definidos de forma a apresentar as formulações tradicionais e aplicadas de seus conceitos: os enunciados de Clausius, Kevin-Planck e da entropia. Embora o enunciado de Clausius esteja mais de acordo com a experiência, o enunciado de Kelvin-Planck fornece um meio mais eficaz para apresentar deduções oriundas da segunda lei, enfatizando o conceito de entropia.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os enunciados da segunda lei da termodinâmica, analise os termos a seguir e os associe a suas respectivas características:
1) Enunciado de Clausius.
2) Enunciado de Kevin-Planck.
3) Reservatório térmico.
4) Enunciado da Entropia.
( ) Relaciona-se ao sentido da transferência de calor.
( ) Relacionado ao conceito de irreversibilidades em um sistema.
( ) Relacionado com os sistemas que percorrem um ciclo termodinâmico.
( ) Tem relação com um sistema que mantém a sua temperatura constante.
A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
 1, 2, 4, 3.
 4, 1, 2, 3.
 3, 4, 2, 1.
 4, 3, 1, 2.
 1, 4, 2, 3.
Pergunta 7
Alguns processos podem ser potencializados, garantindo um efeito mais rápido em um tempo menor, quando sua superfície de contato é diminuída. Pode-se afirmar que, quanto maior a substância for, maior será o tempo para que a reação seja efetivada.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre cinética química, é correto afirmar que o processo que representa uma maior velocidade na reação cinética é:
 navio flutuando sobre a água.
 colisão entre dois objetos.
 objeto em queda livre
 pó de carvão sendo abanado no fogo.
 movimento de uma pá eólica em função dos ventos.
Pergunta 8
Assim como massa e energia, a entropia é uma propriedade extensiva, e pode também ser transferida para o interior ou o exterior do volume de controle por escoamentos de matéria. Os balanços de entropia para volumes de controle diferem dos balanços de entropia para sistemas fechados, pois envolvem um mecanismo adicional de troca de entropia: o fluxo de massa através das fronteiras.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os balanços de entropia em um volume de controle, analise as afirmativas a seguir.
I. No balanço da taxa de entropia em um volume de controle, o termo da taxa temporal de geração de entropia é devido às irreversibilidades nas vizinhanças do volume de controle.
II. A taxa de variação de entropia em um volume de controle durante um processo é igual à soma das taxas de transferência de entropia com a taxa de geração de entropia dentro do volume de controle.
III. As taxas de transferência de entropia para o interior ou o exterior do volume de controle tem sentido contrário ao fluxo de massa.
IV. A maioria dos volumes de controle encontrados na prática (como turbinas, compressores, trocadores de calor e dutos) opera em regime permanente, não sofrendo variação de entropia.
Está correto apenas o que se afirma em:
 II e III.
 I e II.
 III e IV.
 II e IV.
 I e III.
Pergunta 9
Um pesquisador fez vários testes em laboratório para observar o comportamento na reação do óxido nítrico com o bromo a 546 K. A equação que representa essa reação é a seguinte:
Após o experimento, ele conseguiu asseguintes leituras da reação
	Experiência
	Concentração inicial mol/L
	Velocidade Inicial (mol/L³.S)
	N0
	Br2²
	
	1
	0,10
	0,10
	12
	2
	0,10
	0,20
	24
	3
	0,10
	0,30
	36
	4
	0,20
	0,10
	48
	5
	0,30
	0,10
	108
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o equilíbrio químico, pode-se dizer que a constante (k) para a reação química é:
Pergunta 10
O uso da segunda lei da termodinâmica não se limita à identificação da direção dos processos. A segunda lei também afirma que a energia tem qualidade, bem como quantidade. A preservação da qualidade da energia é uma grande preocupação dos engenheiros, e a segunda lei oferece os meios necessários para determinar a qualidade, bem como o nível de degradação da energia durante um processo.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as relações entre a entropia e a segunda lei da termodinâmica aplicada a sistemas fechados, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A variação de entropia em um sistema fechado é a mesma para qualquer processo entre dois estados especificados.
II. ( ) Um processo em um sistema fechado que não obedece à segunda lei da termodinâmica necessariamente viola a primeira lei da termodinâmica.
III. ( ) Um sistema fechado pode sofrer uma diminuição de entropia somente se houver transferência de calor do sistema para as vizinhanças durante o processo.
IV. ( ) A segunda lei da termodinâmica estabelece que a variação de entropia em um sistema fechado deve ser maior que ou igual a zero.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
 V, F, V, F.
 V, V, F, V.
 F, V, V, F.
 F, V, F, V.
 V, F, F, V.