TERMODINÂMICA - Avaliando 2

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TERMODINÂMICA – Avaliando 2
		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?
		
	
	10,0 L
	 
	99,9 L
	
	61,4 L
	
	25,3 L
	
	80,5 L
	Respondido em 22/11/2023 21:38:21
	
	Explicação:
	
		2a
            Questão  /  
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(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,
		
	 
	inclui a taxa de trabalho de escoamento em virtude das forças de pressão.
	
	representa a taxa de variação de energia entre a saída e a entrada.
	
	se aplica a sistemas adiabáticos e reversíveis
	
	leva em consideração a taxa de variação de energia em um volume de controle.
	
	frequentemente é desprezado em aplicações de volume de controle.
	Respondido em 22/11/2023 22:18:02
	
	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.
	
		3a
            Questão  /  
	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 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''. O diagrama T-S abaixo ilustra um ciclo típico de refrigeração composto pelas etapas de evaporação, compressão, condensação e expansão, do fluido 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
	
	2,5
	
	1,0
	
	3,3
	 
	5,3
	Respondido em 22/11/2023 21:40:43
	
	Explicação:
Com as informações fornecidas e sabendo que a variação em Kelvin é igual a variação em Celsius:
	
		4a
            Questão  /  
	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. 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:
		
	
	−RdlnPsatdT−����������
	
	−RdPsatd(1T)−�������(1�)
	
	−RdnPsatd(lnT)−��������(���)
	
	−RdPsatdT−��������
	 
	−RdlnPsatd(1T)−���������(1�)
	Respondido em 22/11/2023 22:02:14
	
	Explicação:
A opção correta é:
−RdlnPsatd(1T)−���������(1�)
	
		5a
            Questão  /  
	Acerto: 0,2  / 0,2
	
	(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 correspondente de KC(T) para essa reação é de:
		
	
	4,01×10-2
	
	13,6×10-4
	 
	5,5×10-5
	
	1,1×10-4
	
	1,4×10-3
	Respondido em 22/11/2023 22:31:03
	
	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:
		
	
	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.
	
	a energia trocada pelo sistema com sua vizinhança é uma propriedade de estado termodinâmico.
	
	O volume específico do líquido saturado é maior que o volume específico do vapor saturado.
	
	título é definido como a razão entre o volume ocupado pela massa da fase vapor e o volume total da substância.
	Respondido em 22/11/2023 22:27:22
	
	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
	
	(Fundação Carlos Chagas / 2007) Uma caixa, com isolamento perfeito, contendo um gás, é mostrado na figura abaixo.
Fechando-se a chave S, verifica-se que o trabalho será nulo se o sistema considerado for
		
	 
	o gás.
	
	a caixa.
	
	a placa.
	
	a bateria.
	
	o gás e placa.
	Respondido em 22/11/2023 22:20:24
	
	Explicação:
Gabarito: o gás.
Justificativa: sistema
Para um sistema fechado não existe escoamento e nem expansão de volume. Portanto, se o sistema for o gás, o trabalho será considerado zero. O gás receberá a energia da placa de aquecimento na forma de calor, que por sua vez foi alimentada com o trabalho elétrico da bateria.
	
		8a
            Questão  /  
	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 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 que na figura 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).
		
	
	252%
	 
	152%
	
	80%
	
	40%
	
	100%
	Respondido em 22/11/2023 21:39:40
	
	Explicação:
	
		9a
            Questão  /  
	Acerto: 0,0  / 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 de Gibbs das fases, soluções ou misturas. Considere que GE/(R̅T)=Ax1x2��⁄(�̅�)=��1�2 é o modelo para a energia livre de Gibbs em excesso (GE)(��) para uma mistura líquida binária, sendo R ̅ a constante universal dos gases, T a temperatura, e x1�1 ex2�2, as frações molares das espécies química 1 e 2. Essa expressão permite determinar diretamente:
		
	
	O potencial químico dos componentes 1 e 2.
	
	A constante de Henry do componente 1.
	 
	A fugacidade da mistura.
	 
	Os coeficientes de atividade dos componentes 1 e 2.
	
	O coeficiente de fugacidade do componente 2.
	Respondido em 22/11/2023 22:22:37
	
	Explicação:
A opção correta é: Os coeficientes de atividade dos componentes 1 e 2.
A equação de Margules é uma equação de desenvolvimento empírico que tem por objetivo estimar os coeficientes de atividade de cada um dos componentes de uma mistura líquida binária.
	
		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:
		
	
	III e IV
	
	I e II
	 
	II e III
	
	I, II e III
	
	II, III e IV
	Respondido em 22/11/2023 22:07:08
	
	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).