Questões Petrobras - Termodinâmica

UFRJ

Henrique De Freitas Costa

em 07/10/2024

Questões resolvidas

1) (Eng de Processamento Jr - Transpetro 2018) [Questão 21] Uma quantidade de ar a uma temperatura de 290K é comprimida de 101,3 KN/m2 a 2065 KN/m2 em um compressor de dois estágios. O compressor opera com uma eficiência mecânica de 85%, e a relação entre pressão e volume durante a compressão e expansão do gás é PV1,25 = Constante. Sabe-se que as taxas de compressão dos dois cilindros são iguais, e o refrigerador intermediário possui 100% de eficiência. O trabalho de compressão em KJ por Kg de ar comprimido é

(A) 355,7
(B) 345,5
(C) 293,7
(D) 249,5
(E) 172,5

2) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 24] Uma máquina térmica reversível operando com um gás ideal absorve 2,0 KJ a 350 °C, realizando trabalho e rejeitando calor a 40 °C. Qual o trabalho realizado, em KJ?

(A) 0,51
(B) 0,71
(C) 1,01
(D) 2,50
(E) 3,90

3) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 25] 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 1,36x10-3 na temperatura de 298 K. 3( ) 2( ) 2( ) 3 1 2 2g g g NH H N + O valor correspondente de Kc(T) para essa reação no estado padrão de 1 mol L-1 é de

(A) 1,1 x 10-4
(B) 1,4 x 10-3
(C) 4,01 x 10-2
(D) 5,5 x 10-5
(E) 13,6 x 10-4

4) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 26] Um ciclo de refrigeração a ar em que ocorre um processo de expansão numa turbina está representado na Figura abaixo. Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples, onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e 253 K, deixando-o a 0,5 MPa. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com Cp = 1,0035 KJ Kg-1K-1, Cv = 0,7165 KJ Kg-1K-1 para uma temperatura de 300K. Cada processo ocorre em regime permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema. Sabendo-se que o ar entra na turbina a 288 K, o coeficiente de eficácia desse ciclo é de

(A) 0,5
(B) 0,6
(C) 0,8
(D) 1,7
(E) 2,7

5) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 28] Considere a função de estado da energia interna ( ),U U S V= e sua expressão diferencial dU TdS PdV= − . Correlacione com a entalpia ( ),H H S P= e sua expressão H U PV= + . A relação de Maxwell correspondente é

(A) S V P S V P     =       
(B) P V T V V S     =       
(C) S V T T V S     = −       
(D) V P P V U P     =       
(E) S P T V P S     =       

6) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 29] Uma máquina térmica de uma central termoelétrica opera entre um reservatório térmico a 823 K e o ambiente a 300K. Sabe-se que a taxa de transferência de calor do reservatório a alta temperatura para a máquina é de 1 MW, e a potência da máquina, ou seja, a taxa de realização de trabalho é de 450 KW. A eficiência dessa máquina térmica é de

(A) 0,36
(B) 0,45
(C) 0,55
(D) 0,64
(E) 0,81

As propriedades termodinâmicas são estudadas por vários pesquisadores em todo o mundo. Em parte desses estudos estão as relações de Gibbs, dentre as quais uma é baseada na função de Helmholtz, apresentada abaixo. dA SdT PdV= − − Utilizando-se as relações de Maxwell e a equação de estado do gás ideal (PV = RT), a relação T S V      para um gás ideal é

(A) –R/T
(B) R/V
(C) –R/P
(D) T/V
(E) 1

Passando por um processo termodinâmico cuja variação de temperatura é ΔT0, um gás ideal sofre uma variação de energia interna ΔE0. Se reduzirmos o número de mols à metade e triplicarmos a variação de temperatura, a variação da energia interna do gás será

(A) 3ΔE0/2
(B) 3ΔE0
(C) ΔE0/2
(D) 9ΔE0/2
(E) 2ΔE0/3

Uma máquina térmica opera em ciclos gerando um trabalho de W = 200 J/ciclo, absorvendo uma quantidade de calor QH = 1000 J/ciclo de uma fonte quente (TH = 500 K) e rejeitando QC = 800 J/ciclo em uma fonte fria (TC = 200 K). Determine se o ciclo é reversível ou irreversível, e calcule a variação de entropia no Universo, em J/K, a cada realização de um ciclo acima.

(A) Irreversível; + 2,0
(B) Reversível; - 2,0
(C) Irreversível; 0
(D) Irreversível; + 4,0
(E) Reversível; 0

Em um processo, 300 kJ de energia são fornecidos para a expansão isotérmica de um gás ideal. Nesse processo, o trabalho de expansão realizado pelo gás e a variação de energia interna do gás são, respectivamente, iguais a

(A) -300 kJ e 0 kJ
(B) -300 kJ e 300 kJ
(C) 0 kJ e -300 kJ
(D) -600 kJ e 0 kJ
(E) -600 kJ e -300 kJ

Em um processamento, deve-se elevar a temperatura de 200 kg de etanol de 30°C para 40°C. Sabe-se que a capacidade calorífica específica a pressão constante do etanol é 2,4 J K-1 g-1. Nessas condições, a quantidade de calor necessária, em kJ, para esse aquecimento é igual a

(A) 2,4 x 103
(B) 4,8 x 103
(C) 6,4 x 103
(D) 8,2 x 103
(E) 8,8 x 103

O entendimento das Leis Termodinâmicas é de fundamental importância para o projeto de sistemas térmicos e suas diversas aplicações para a indústria de processo. Tomando como base a Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica, observe as afirmativas a seguir. I - Para qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica da energia interna do sistema. II - A energia interna é uma propriedade extensiva e representa a soma às energias cinética e potencial do sistema. III - Uma bomba de calor é um dispositivo que opera segundo um ciclo, que requer trabalho e que realiza o objetivo de transferir calor de um corpo de baixa temperatura para um corpo de alta temperatura. Está correto APENAS o que afirma em

(A) I
(B) II
(C) III
(D) I e III
(E) II e III

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 de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que no ciclo em análise a vazão 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 kJ/kg e 30 kJ/kg, respectivamente. Qual a capacidade, em kW, de refrigeração desse ciclo frigorífico?

(A) 0,6
(B) 2,1
(C) 2,4
(D) 3,0
(E) 4,2

Um conjunto cilindro-pistão tem um volume de 0,5 m3 e está suportando uma massa de 10 kg. Transfere-se calor para esse cilindro até que seu volume chegue a 0,7 m3. Sabe-se que o trabalho realizado pelo sistema é de 500 Nm. Nessas condições, qual a área, em m2, do pistão?

(A) 0,02
(B) 0,03
(C) 0,04
(D) 0,05
(E) 0,06

Para o estudo de um sistema compressível simples, as equações de Maxwell relacionam as derivadas parciais das propriedades P, s, T e v. Lembrando que a equação fundamental da termodinâmica é dG SdT VdP= − + , a relação T S P      , para um gás cuja equação de estado é ( )P V a RT− = P, corresponde a

(A) R/T
(B) –R/T
(C) R/P
(D) –R/P
(E) 0

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 ΔG° para uma determinada reação de valor igual a 630.000 kJ/kmol a 27°C. Nessas condições, o valor da constante de equilíbrio é, aproximadamente, de

(A) 252,58
(B) 195,60
(C) -190,73
(D) -195,60
(E) -252,58

Um refrigerador idealizado tem um coeficiente de desempenho 0 quando a temperatura da fonte quente TQ for 3 vezes a temperatura da fonte fria TF. Se a temperatura da fonte quente for aumentada para cinco vezes a temperatura da fonte fria, o novo coeficiente de desempenho do refrigerador será

(A) 0 /2
(B) 3 0 /5
(C) 5 0 /6
(D) 0
(E) 5 0 /3

Seja a reação de deslocamento gás água conduzida em um reator adiabático. A alimentação consiste apenas de H2O/CO em proporção estequiométrica. Se a temperatura da entrada é 300 oC e a da saída é 370 oC, a conversão dos reagentes é, aproximadamente, de

(A) 8%
(B) 12%
(C) 17%
(D) 20%
(E) 25%

A partir da relação fundamental da termodinâmica dG VdP SdT= − , deseja-se descrever a variação de entropia de um sistema fechado, em um processo isotérmico. Assim, usando a relação de Maxwell correspondente, a variação de entropia ( ) T dS do sistema no referido processo é igual a

(A) 0
(B) V C dT T
(C) V P dP T  −  
(D) T V dP P     
(E) P V dP T  −  

A primeira e a segunda leis da termodinâmica estabelecem a formulação do critério termodinâmico para espontaneidade e equilíbrio. Neste contexto, a(s)

(A) energia livre de Gibbs do universo sempre diminui.
(B) transformação completa de trabalho em calor não é possível, pois transgride a segunda lei.
(C) entropia de um sistema fechado, em um processo espontâneo, só pode aumentar.
(D) variável de estado energia interna é introduzida pela primeira lei, enquanto a segunda lei introduz a variável de estado entropia.
(E) reações químicas, em que calor é gerado ou consumido, são exceções à primeira lei.

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(A) 355,7
(B) 345,5
(C) 293,7
(D) 249,5
(E) 172,5

2) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 24] Uma máquina térmica reversível operando com um gás ideal absorve 2,0 KJ a 350 °C, realizando trabalho e rejeitando calor a 40 °C. Qual o trabalho realizado, em KJ?

(A) 0,51
(B) 0,71
(C) 1,01
(D) 2,50
(E) 3,90

3) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 25] 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 1,36x10-3 na temperatura de 298 K. 3( ) 2( ) 2( ) 3 1 2 2g g g NH H N + O valor correspondente de Kc(T) para essa reação no estado padrão de 1 mol L-1 é de

(A) 1,1 x 10-4
(B) 1,4 x 10-3
(C) 4,01 x 10-2
(D) 5,5 x 10-5
(E) 13,6 x 10-4

4) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 26] Um ciclo de refrigeração a ar em que ocorre um processo de expansão numa turbina está representado na Figura abaixo. Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples, onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e 253 K, deixando-o a 0,5 MPa. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com Cp = 1,0035 KJ Kg-1K-1, Cv = 0,7165 KJ Kg-1K-1 para uma temperatura de 300K. Cada processo ocorre em regime permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema. Sabendo-se que o ar entra na turbina a 288 K, o coeficiente de eficácia desse ciclo é de

(A) 0,5
(B) 0,6
(C) 0,8
(D) 1,7
(E) 2,7

5) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 28] Considere a função de estado da energia interna ( ),U U S V= e sua expressão diferencial dU TdS PdV= − . Correlacione com a entalpia ( ),H H S P= e sua expressão H U PV= + . A relação de Maxwell correspondente é

(A) S V P S V P     =       
(B) P V T V V S     =       
(C) S V T T V S     = −       
(D) V P P V U P     =       
(E) S P T V P S     =       

6) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 29] Uma máquina térmica de uma central termoelétrica opera entre um reservatório térmico a 823 K e o ambiente a 300K. Sabe-se que a taxa de transferência de calor do reservatório a alta temperatura para a máquina é de 1 MW, e a potência da máquina, ou seja, a taxa de realização de trabalho é de 450 KW. A eficiência dessa máquina térmica é de

(A) 0,36
(B) 0,45
(C) 0,55
(D) 0,64
(E) 0,81

As propriedades termodinâmicas são estudadas por vários pesquisadores em todo o mundo. Em parte desses estudos estão as relações de Gibbs, dentre as quais uma é baseada na função de Helmholtz, apresentada abaixo. dA SdT PdV= − − Utilizando-se as relações de Maxwell e a equação de estado do gás ideal (PV = RT), a relação T S V      para um gás ideal é

(A) –R/T
(B) R/V
(C) –R/P
(D) T/V
(E) 1

Passando por um processo termodinâmico cuja variação de temperatura é ΔT0, um gás ideal sofre uma variação de energia interna ΔE0. Se reduzirmos o número de mols à metade e triplicarmos a variação de temperatura, a variação da energia interna do gás será

(A) 3ΔE0/2
(B) 3ΔE0
(C) ΔE0/2
(D) 9ΔE0/2
(E) 2ΔE0/3

Uma máquina térmica opera em ciclos gerando um trabalho de W = 200 J/ciclo, absorvendo uma quantidade de calor QH = 1000 J/ciclo de uma fonte quente (TH = 500 K) e rejeitando QC = 800 J/ciclo em uma fonte fria (TC = 200 K). Determine se o ciclo é reversível ou irreversível, e calcule a variação de entropia no Universo, em J/K, a cada realização de um ciclo acima.

(A) Irreversível; + 2,0
(B) Reversível; - 2,0
(C) Irreversível; 0
(D) Irreversível; + 4,0
(E) Reversível; 0

Em um processo, 300 kJ de energia são fornecidos para a expansão isotérmica de um gás ideal. Nesse processo, o trabalho de expansão realizado pelo gás e a variação de energia interna do gás são, respectivamente, iguais a

(A) -300 kJ e 0 kJ
(B) -300 kJ e 300 kJ
(C) 0 kJ e -300 kJ
(D) -600 kJ e 0 kJ
(E) -600 kJ e -300 kJ

Em um processamento, deve-se elevar a temperatura de 200 kg de etanol de 30°C para 40°C. Sabe-se que a capacidade calorífica específica a pressão constante do etanol é 2,4 J K-1 g-1. Nessas condições, a quantidade de calor necessária, em kJ, para esse aquecimento é igual a

(A) 2,4 x 103
(B) 4,8 x 103
(C) 6,4 x 103
(D) 8,2 x 103
(E) 8,8 x 103

O entendimento das Leis Termodinâmicas é de fundamental importância para o projeto de sistemas térmicos e suas diversas aplicações para a indústria de processo. Tomando como base a Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica, observe as afirmativas a seguir. I - Para qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica da energia interna do sistema. II - A energia interna é uma propriedade extensiva e representa a soma às energias cinética e potencial do sistema. III - Uma bomba de calor é um dispositivo que opera segundo um ciclo, que requer trabalho e que realiza o objetivo de transferir calor de um corpo de baixa temperatura para um corpo de alta temperatura. Está correto APENAS o que afirma em

(A) I
(B) II
(C) III
(D) I e III
(E) II e III

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 de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que no ciclo em análise a vazão 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 kJ/kg e 30 kJ/kg, respectivamente. Qual a capacidade, em kW, de refrigeração desse ciclo frigorífico?

(A) 0,6
(B) 2,1
(C) 2,4
(D) 3,0
(E) 4,2

Um conjunto cilindro-pistão tem um volume de 0,5 m3 e está suportando uma massa de 10 kg. Transfere-se calor para esse cilindro até que seu volume chegue a 0,7 m3. Sabe-se que o trabalho realizado pelo sistema é de 500 Nm. Nessas condições, qual a área, em m2, do pistão?

(A) 0,02
(B) 0,03
(C) 0,04
(D) 0,05
(E) 0,06

Para o estudo de um sistema compressível simples, as equações de Maxwell relacionam as derivadas parciais das propriedades P, s, T e v. Lembrando que a equação fundamental da termodinâmica é dG SdT VdP= − + , a relação T S P      , para um gás cuja equação de estado é ( )P V a RT− = P, corresponde a

(A) R/T
(B) –R/T
(C) R/P
(D) –R/P
(E) 0

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 ΔG° para uma determinada reação de valor igual a 630.000 kJ/kmol a 27°C. Nessas condições, o valor da constante de equilíbrio é, aproximadamente, de

(A) 252,58
(B) 195,60
(C) -190,73
(D) -195,60
(E) -252,58

Um refrigerador idealizado tem um coeficiente de desempenho 0 quando a temperatura da fonte quente TQ for 3 vezes a temperatura da fonte fria TF. Se a temperatura da fonte quente for aumentada para cinco vezes a temperatura da fonte fria, o novo coeficiente de desempenho do refrigerador será

(A) 0 /2
(B) 3 0 /5
(C) 5 0 /6
(D) 0
(E) 5 0 /3

Seja a reação de deslocamento gás água conduzida em um reator adiabático. A alimentação consiste apenas de H2O/CO em proporção estequiométrica. Se a temperatura da entrada é 300 oC e a da saída é 370 oC, a conversão dos reagentes é, aproximadamente, de

(A) 8%
(B) 12%
(C) 17%
(D) 20%
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A partir da relação fundamental da termodinâmica dG VdP SdT= − , deseja-se descrever a variação de entropia de um sistema fechado, em um processo isotérmico. Assim, usando a relação de Maxwell correspondente, a variação de entropia ( ) T dS do sistema no referido processo é igual a

(A) 0
(B) V C dT T
(C) V P dP T  −  
(D) T V dP P     
(E) P V dP T  −  

A primeira e a segunda leis da termodinâmica estabelecem a formulação do critério termodinâmico para espontaneidade e equilíbrio. Neste contexto, a(s)

(A) energia livre de Gibbs do universo sempre diminui.
(B) transformação completa de trabalho em calor não é possível, pois transgride a segunda lei.
(C) entropia de um sistema fechado, em um processo espontâneo, só pode aumentar.
(D) variável de estado energia interna é introduzida pela primeira lei, enquanto a segunda lei introduz a variável de estado entropia.
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<p>Questões Petrobras - Leis da termodinâmica, processos e</p><p>relação entre propriedades (P)</p><p>Termodinâmica Clássica (Universidade Federal do Rio de Janeiro)</p><p>Digitalizar para abrir em Studocu</p><p>A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade</p><p>Questões Petrobras - Leis da termodinâmica, processos e</p><p>relação entre propriedades (P)</p><p>Termodinâmica Clássica (Universidade Federal do Rio de Janeiro)</p><p>Digitalizar para abrir em Studocu</p><p>A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-do-rio-de-janeiro/termodinamica-classica/questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p/80879256?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-federal-do-rio-de-janeiro/termodinamica-classica/4382561?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-do-rio-de-janeiro/termodinamica-classica/questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p/80879256?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-federal-do-rio-de-janeiro/termodinamica-classica/4382561?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Lista de exercícios</p><p>Questões de provas das Petrobras</p><p>Leis da termodinâmica, processos e relações entre</p><p>propriedades</p><p>Obs: As questões abaixo foram retiradas das provas exatamente como estão escritas abaixo.</p><p>1) (Eng de Processamento Jr - Transpetro 2018) [Questão 21] Uma quantidade de ar a uma</p><p>temperatura de 290K é comprimida de 101,3 KN/m2 a 2065 KN/m2 em um compressor de dois</p><p>estágios. O compressor opera com uma eficiência mecânica de 85%, e a relação entre pressão</p><p>e volume durante a compressão e expansão do gás é PV1,25 = Constante. Sabe-se que as taxas</p><p>de compressão dos dois cilindros são iguais, e o refrigerador intermediário possui 100% de</p><p>eficiência.</p><p>O trabalho de compressão em KJ por Kg de ar comprimido é</p><p>(A) 355,7</p><p>(B) 345,5</p><p>(C) 293,7</p><p>(D) 249,5</p><p>(E) 172,5</p><p>2) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 24] Uma máquina térmica reversível</p><p>operando com um gás ideal absorve 2,0 KJ a 350 °C, realizando trabalho e rejeitando calor a</p><p>40 °C.</p><p>Qual o trabalho realizado, em KJ?</p><p>(A) 0,51</p><p>(B) 0,71</p><p>(C) 1,01</p><p>(D) 2,50</p><p>(E) 3,90</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>3) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 25] A reação de equilíbrio a seguir</p><p>ocorre à pressão de 1 bar, e sua constante de equilíbrio das pressões parciais Kp(T) é igual a</p><p>1,36x10-3 na temperatura de 298 K.</p><p>3( ) 2( ) 2( )</p><p>3 1</p><p>2 2g g g</p><p>NH H N +</p><p>O valor correspondente de Kc(T) para essa reação no estado padrão de 1 mol L-1 é de</p><p>(A) 1,1 x 10-4</p><p>(B) 1,4 x 10-3</p><p>(C) 4,01 x 10-2</p><p>(D) 5,5 x 10-5</p><p>(E) 13,6 x 10-4</p><p>Dado:</p><p>Constante dos gases, R=0,083145 L.bar.mol-1.K-1</p><p>4) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 26] Um ciclo de refrigeração a ar em</p><p>que ocorre um processo de expansão numa turbina está representado na Figura abaixo.</p><p>Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples, onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e</p><p>253 K, deixando-o a 0,5 MPa. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com Cp = 1,0035 KJ</p><p>Kg-1K-1, Cv = 0,7165 KJ Kg-1K-1 para uma temperatura de 300K. Cada processo ocorre em regime</p><p>permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema. Sabendo-se que</p><p>o ar entra na turbina a 288 K, o coeficiente de eficácia desse ciclo é de</p><p>(A) 0,5</p><p>(B) 0,6</p><p>(C) 0,8</p><p>(D) 1,7</p><p>(E) 2,7</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>5) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 28] Considere a função de estado da</p><p>energia interna ( ),U U S V= e sua expressão diferencial dU TdS PdV= − . Correlacione com</p><p>a entalpia ( ),H H S P= e sua expressão H U PV= + . A relação de Maxwell correspondente</p><p>é</p><p>(A)</p><p>S V</p><p>P S</p><p>V P</p><p>    =       </p><p>(B)</p><p>P V</p><p>T V</p><p>V S</p><p>    =       </p><p>(C)</p><p>S V</p><p>T T</p><p>V S</p><p>    = −       </p><p>(D)</p><p>V P</p><p>P V</p><p>U P</p><p>    =       </p><p>(E)</p><p>S P</p><p>T V</p><p>P S</p><p>    =       </p><p>6) Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 29] Uma máquina térmica de uma</p><p>central termoelétrica opera entre um reservatório térmico a 823 K e o ambiente a 300K. Sabe-</p><p>se que a taxa de transferência de calor do reservatório a alta temperatura para a máquina é de</p><p>1 MW, e a potência da máquina, ou seja, a taxa de realização de trabalho é de 450 KW.</p><p>A eficiência dessa máquina térmica é de</p><p>(A) 0,36</p><p>(B) 0,45</p><p>(C) 0,55</p><p>(D) 0,64</p><p>(E) 0,81</p><p>7) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 33] Usando os conceitos de Entropia</p><p>(S) aplicados às reações químicas, observe a reação química 2A(l) + B(s) → 2C(g). A Entropia</p><p>dessa reação química varia do seguinte modo:</p><p>(A) ΔS > 0 no sentido dos reagentes para os produtos.</p><p>(B) ΔS > 0 no sentido dos produtos para os reagentes.</p><p>(C) ΔS = 0 já que não ocorre variação de entropia.</p><p>(D) os reagentes apresentam maior entropia que o produto.</p><p>(E) o produto apresenta menor entropia que os reagentes.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>8) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 37] O Primeiro Princípio da</p><p>Termodinâmica, princípio da conservação da energia, relaciona a variação de energia interna</p><p>de um sistema com o calor e trabalho. Um gás está contido num cilindro com êmbolo móvel,</p><p>a uma pressão de 6,0.104 N/m2. São fornecidos ao sistema 10 kJ de calor à pressão constante,</p><p>e o volume do gás sofre uma expansão de 50 L.</p><p>O trabalho realizado e a variação de energia interna nessa transformação em Joule, são,</p><p>respectivamente,</p><p>(A) -5000</p><p>90% em massa de propeno no estado líquido, a carga térmica removida no condensador será</p><p>(A) 50 kW</p><p>(B) 120 kW</p><p>(C) 225 kW</p><p>(D) 275 kW</p><p>(E) 300 kW</p><p>101) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Uma corrente gasosa escoa</p><p>através de uma válvula termicamente isolada, na qual a pressão a jusante se torna inferior à</p><p>pressão a montante. Sobre a diferença entre as temperaturas a jusante e a montante, sabe-se</p><p>que</p><p>(A) é sempre negativa em qualquer situação.</p><p>(B) é positiva em qualquer situação.</p><p>(C) é zero em qualquer situação.</p><p>(D) pode ser positiva, negativa ou nula, dependendo das</p><p>condições de temperatura e de pressão.</p><p>(E) pode ser positiva ou negativa, mas nunca igual a zero.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>102) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/2) [Questão XX] A entalpia específica h(p,T) e</p><p>a energia livre de Gibbs específica g definida por: g = h – Ts são funções de estado e, portanto,</p><p>as suas expressões na forma diferencial, dh e dg, respectivamente, são diferenciais exatas. A</p><p>partir da definição de entalpia e da forma diferencial da equação de conservação de energia</p><p>para um sistema fechado, contendo um fluido compressível, obtém-se a expressão: dh = Tds</p><p>+ vdp. Usando uma das relações de Maxwell, a variação da entalpia com relação à pressão,</p><p>mantendo-se a temperatura constante,</p><p>T</p><p>h</p><p>p</p><p> </p><p>  </p><p>é determinada pela expressão</p><p>(A)</p><p>T</p><p>V</p><p>v T</p><p>p</p><p> </p><p>−   </p><p>(B)</p><p>p</p><p>V</p><p>v T</p><p>T</p><p> −   </p><p>(C)</p><p>V</p><p>T</p><p>v T</p><p>p</p><p> </p><p>−   </p><p>(D)</p><p>V</p><p>T</p><p>v p</p><p>p</p><p> </p><p>−   </p><p>(E)</p><p>p</p><p>V</p><p>v p</p><p>T</p><p> −   </p><p>103) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/2) [Questão XX] As propriedades</p><p>termodinâmicas dos fluidos: energia interna, entalpia e entropia específicas podem ser</p><p>calculadas a partir das propriedades temperatura, pressão e volume específico, que são</p><p>mensuráveis. Se for escolhida adequadamente a dependência dessas propriedades, relações</p><p>importantes podem ser obtidas.</p><p>(A)</p><p>S</p><p>h</p><p>T</p><p>p</p><p> </p><p>=  </p><p>(B)</p><p>p</p><p>h</p><p>T</p><p>S</p><p>  =  </p><p>(C)</p><p>T</p><p>h</p><p>V</p><p>S</p><p>  =  </p><p>(D)</p><p>p</p><p>h</p><p>p</p><p>S</p><p>  =  </p><p>(E)</p><p>S</p><p>h</p><p>p</p><p>p</p><p> </p><p>=  </p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>104) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Uma determinada massa de</p><p>gás ideal, inicialmente a uma pressão e temperatura Pi e Ti, é submetida a um processo de</p><p>alteração de suas variáveis de estado até que estas atinjam novos valores Pf e Tf. Esse processo</p><p>é baseado em duas etapas em sequência:</p><p>1a – Aquecimento à pressão constante até atingir a temperatura Tf.</p><p>2a – Compressão isotérmica do gás até atingir uma pressão Pf.</p><p>Considerando-se que a capacidade calorífica à pressão constante (Cp) mantém o mesmo valor ao</p><p>longo do processo, a variação da energia interna do sistema é igual a</p><p>(A) CpTf</p><p>(B) Cp(Tf – Ti)</p><p>(C) RTf – RTi</p><p>(D) (CpTf – RTi) + (CpTi – RTf)</p><p>(E) (CpTf + RTi) – (CpTi + RTf)</p><p>105) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2012/1)7 [Questão XX] A equação de estado de um</p><p>gás é P.(v − b) = RT, onde R e b são constantes, P é a pressão, v é o volume específico, e T é</p><p>a temperatura absoluta do gás. A derivada parcial ( ∂s∂P )T da entropia específica do gás em</p><p>relação à pressão, a uma temperatura constante, é dada pela expressão</p><p>(A)</p><p>R</p><p>P</p><p>−</p><p>(B)</p><p>P</p><p>R</p><p>−</p><p>(C)</p><p>R</p><p>v b</p><p>−</p><p>−</p><p>(D)</p><p>v b</p><p>R</p><p>−</p><p>(E) v b−</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>106) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2012/1) [Questão XX] Um sistema termodinâmico</p><p>consiste em um gás ideal. Ele sofre uma transformação AB reversível e isotérmica, como</p><p>mostra, abaixo, o diagrama pressão versus volume.</p><p>Qual é, aproximadamente, a quantidade de calor em J trocada entre o sistema e a vizinhança durante</p><p>essa transformação?</p><p>Dado: ln 2,5 = 0,9</p><p>(A) 6,4 x 103</p><p>(B) 5,8 x 103</p><p>(C) 3,2 x 103</p><p>(D) 2,5 x 103</p><p>(E) 1,8 x 103</p><p>107) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2012/1) [Questão XX] A figura mostra o diagrama</p><p>da temperatura versus entropia de uma transformação reversível cíclica realizada por um</p><p>sistema termodinâmico.</p><p>Qual a eficiência desse ciclo?</p><p>(A) 25%</p><p>(B) 30%</p><p>(C) 40%</p><p>(D) 75%</p><p>(E) 100%</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>108) (Engenheiro(a) de Processamento Júnior - Petrobras 2014/2) [Questão XX] No processo</p><p>industrial, descrito pelo fluxograma a seguir, um fluido passa por um trocador de calor,</p><p>perdendo 1.500 kJ/s e, em seguida, passa por um compressor, que realiza trabalho a uma taxa</p><p>de 500 kJ/s e apresenta uma eficiência termodinâmica de 75%.</p><p>Desprezando-se as perdas de calor em outras etapas, a variação total de entalpia do fluido (em</p><p>kJ/s e em módulo) no decorrer do referido processo é de</p><p>(A) 375</p><p>(B) 750</p><p>(C) 1.000</p><p>(D) 1.125</p><p>(E) 2.000</p><p>109) (Engenheiro(a) de Processamento Júnior - Petrobras 2014/2) [Questão XX]</p><p>No fluxograma acima, vapor d’água superaquecido no estado 1, a 750 kPa e 650 °C (entalpia igual</p><p>a -12.108 kJ/kg em relação à mesma referência da tabela de vapor d’água fornecida como anexo a</p><p>esse caderno de questões), passa por uma válvula e em seguida por uma turbina, saindo do processo</p><p>como vapor saturado a 82 °C, no estado 2. Para uma vazão de vapor igual a 1 kg/s, a potência</p><p>gerada pela turbina (em kW) é de</p><p>(A) 1.165</p><p>(B) 2.646</p><p>(C) 3.811</p><p>(D) 6.457</p><p>(E) 15.597</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>110) (Engenheiro(a) de Processamento Júnior - Petrobras 2014/2) [Questão XX] Um mol de um</p><p>gás ideal confinado é comprimido isotermicamente, a uma temperatura T, de forma abrupta,</p><p>por uma pressão externa constante P até reduzir seu volume à metade do volume inicial,</p><p>ficando em equilíbrio com a pressão externa ao final do processo. Sendo R a constante dos</p><p>gases, o trabalho de compressão deste gás é dado por:</p><p>(A) RT</p><p>(B) RT/2</p><p>(C) RTln(2)</p><p>(D) RT/P</p><p>(E) 2RT/P</p><p>111) (Engenheiro(a) de Processamento Júnior - Petrobras 2014/2) [Questão XX] A primeira e a</p><p>segunda leis da termodinâmica estabelecem a formulação do critério termodinâmico para</p><p>espontaneidade e equilíbrio.</p><p>Neste contexto, a(s)</p><p>(A) energia livre de Gibbs do universo sempre diminui.</p><p>(B) transformação completa de trabalho em calor não é possível, pois transgride a segunda lei.</p><p>(C) entropia de um sistema fechado, em um processo espontâneo, só pode aumentar.</p><p>(D) variável</p><p>de estado energia interna é introduzida pela primeira lei, enquanto a segunda lei</p><p>introduz a variável de estado entropia.</p><p>(E) reações químicas, em que calor é gerado ou consumido, são exceções à primeira lei.</p><p>112) (Engenheiro(a) de Processamento Júnior - Petrobras 2014/2) [Questão XX] A partir da</p><p>relação fundamental da termodinâmica dG = - SdT + VdP, deseja-se descrever a variação de</p><p>entropia de um sistema fechado, em um processo isotérmico. Assim, usando a relação de</p><p>Maxwell correspondente, a variação de entropia (dS)T do sistema no referido processo é igual</p><p>a</p><p>(A) 0</p><p>(B) V</p><p>C</p><p>dT</p><p>T</p><p>(C)</p><p>V</p><p>P</p><p>dP</p><p>T</p><p> −  </p><p>(D)</p><p>T</p><p>V</p><p>dP</p><p>P</p><p> </p><p>  </p><p>(E)</p><p>P</p><p>V</p><p>dP</p><p>T</p><p> −  </p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>e 5000</p><p>(B) -2000 e 8000</p><p>(C) -3000 e 7000</p><p>(D) -4000 e 6000</p><p>(E) -6000 e 4000</p><p>Dado: 1 Pa = 1 N m-2</p><p>9) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) Um engenheiro de processamento está</p><p>analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer</p><p>essa análise adotando a hipótese de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que esse ciclo</p><p>tem capacidade de refrigeração de 4 kW, ao passo que o coeficiente de eficácia e o trabalho</p><p>no compressor são iguais a 4 kJ/kg e 20 kJ/kg, respectivamente.</p><p>Qual é a vazão de refrigeração nesse ciclo frigorífico?</p><p>(A) 0,01 kg/s</p><p>(B) 0,02 kg/s</p><p>(C) 0,03 kg/s</p><p>(D) 0,04 kg/s</p><p>(E) 0,05 kg/s</p><p>10) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 49] Em um sistema mantido a 300 K,</p><p>4 g de H2 se expandem isotermicamente e reversivelmente de 5 para 10 L. Assumindo-se o</p><p>comportamento de gás ideal para o H2, o trabalho de expansão realizado por esse gás, em kJ,</p><p>é igual a</p><p>(A) -3,44</p><p>(B) -6,88</p><p>(C) -13,76</p><p>(D) -17,20</p><p>(E) -20,64</p><p>Dado:</p><p>Constante dos gases: 8,31 J mol-1 K-1</p><p>ln 2 = 0,69</p><p>Massa molar H2: 2 g mol-1</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>11) (Eng de Processamento Jr – Transpetro 2018) [Questão 57] As propriedades termodinâmicas</p><p>são estudadas por vários pesquisadores em todo o mundo. Em parte desses estudos estão as</p><p>relações de Gibbs, dentre as quais uma é baseada na função de Helmholtz, apresentada abaixo.</p><p>dA SdT PdV= − −</p><p>Utilizando-se as relações de Maxwell e a equação de estado do gás ideal (PV = RT), a relação</p><p>T</p><p>S</p><p>V</p><p> </p><p>  </p><p>para um gás ideal é</p><p>(A) –R/T</p><p>(B) R/V</p><p>(C) –R/P</p><p>(D) T/V</p><p>(E) 1</p><p>12) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2018) [Questão 52] Passando por um processo</p><p>termodinâmico cuja variação de temperatura é ΔT0, um gás ideal sofre uma variação de energia</p><p>interna ΔE0.</p><p>Se reduzirmos o número de mols à metade e triplicarmos a variação de temperatura, a variação da</p><p>energia interna do gás será</p><p>(A) 3ΔE0/2</p><p>(B) 3ΔE0</p><p>(C) ΔE0/2</p><p>(D) 9ΔE0/2</p><p>(E) 2ΔE0/3</p><p>13) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2018) [Questão 48] Uma máquina térmica opera</p><p>em ciclos gerando um trabalho de W = 200 J/ciclo, absorvendo uma quantidade de calor QH =</p><p>1000 J/ciclo de uma fonte quente (TH = 500 K) e rejeitando QC = 800 J/ciclo em uma fonte</p><p>fria (TC = 200 K). Determine se o ciclo é reversível ou irreversível, e calcule a variação de</p><p>entropia no Universo, em J/K, a cada realização de um ciclo acima.</p><p>(A) Irreversível; + 2,0</p><p>(B) Reversível; - 2,0</p><p>(C) Irreversível; 0</p><p>(D) Irreversível; + 4,0</p><p>(E) Reversível; 0</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>14) (Eng de Processamento Jr - Petrobrás 2018) [Questão 29] Em um processo, 300 kJ de energia</p><p>são fornecidos para a expansão isotérmica de um gás ideal. Nesse processo, o trabalho de</p><p>expansão realizado pelo gás e a variação de energia interna do gás são, respectivamente, iguais</p><p>a</p><p>(A) -300 kJ e 0 kJ</p><p>(B) -300 kJ e 300 kJ</p><p>(C) 0 kJ e -300 kJ</p><p>(D) -600 kJ e 0 kJ</p><p>(E) -600 kJ e -300 kJ</p><p>15) (Eng de Processamento Jr - Petrobrás 2018) [Questão 32] Em um processamento, deve-se</p><p>elevar a temperatura de 200 kg de etanol de 30°C para 40°C. Sabe-se que a capacidade</p><p>calorífica específica a pressão constante do etanol é 2,4 J K-1 g-1.</p><p>Nessas condições, a quantidade de calor necessária, em kJ, para esse aquecimento é igual a</p><p>(A) 2,4 x 103</p><p>(B) 4,8 x 103</p><p>(C) 6,4 x 103</p><p>(D) 8,2 x 103</p><p>(E) 8,8 x 103</p><p>16) (Eng de Processamento Jr - Petrobrás 2018) [Questão 32] O entendimento das Leis</p><p>Termodinâmicas é de fundamental importância para o projeto de sistemas térmicos e suas</p><p>diversas aplicações para a indústria de processo. Tomando como base a Primeira e Segunda</p><p>Leis da Termodinâmica, observe as afirmativas a seguir.</p><p>I - Para qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à</p><p>integral cíclica da energia interna do sistema.</p><p>II - A energia interna é uma propriedade extensiva e representa a soma às energias cinética e</p><p>potencial do sistema.</p><p>III - Uma bomba de calor é um dispositivo que opera segundo um ciclo, que requer trabalho e que</p><p>realiza o objetivo de transferir calor de um corpo de baixa temperatura para um corpo de alta</p><p>temperatura</p><p>Está correto APENAS o que afirma em</p><p>(A) I</p><p>(B) II</p><p>(C) III</p><p>(D) I e III</p><p>(E) II e III</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>17) (Eng de Processamento Jr - Petrobrás 2018) [Questão 31] Um engenheiro de processamento</p><p>está analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer</p><p>essa análise adotando a hipótese de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que no ciclo em</p><p>análise a vazão de circulação do refrigerante é de 0,02 kg/s, enquanto o coeficiente de eficácia</p><p>do ciclo de refrigeração e o trabalho no compressor são iguais a 3,5 kJ/kg e 30 kJ/kg,</p><p>respectivamente. Qual a capacidade, em kW, de refrigeração desse ciclo frigorífico?</p><p>(A) 0,6</p><p>(B) 2,1</p><p>(C) 2,4</p><p>(D) 3,0</p><p>(E) 4,2</p><p>18) (Eng de Processamento Jr - Petrobrás 2018) [Questão 33] Um conjunto cilindro-pistão tem um</p><p>volume de 0,5 m3 e está suportando uma massa de 10 kg. Transfere-se calor para esse cilindro</p><p>até que seu volume chegue a 0,7 m3. Sabe-se que o trabalho realizado pelo sistema é de 500</p><p>Nm.</p><p>Nessas condições, qual a área, em m2, do pistão?</p><p>(A) 0,02</p><p>(B) 0,03</p><p>(C) 0,04</p><p>(D) 0,05</p><p>(E) 0,06</p><p>Dado</p><p>Aceleração da gravidade = 10 m/s2</p><p>19) (Eng de Processamento Jr - Petrobrás 2018) [Questão 35] A água é uma substância essencial</p><p>para a vida e pode se decompor em hidrogênio e oxigênio, como representado na equação</p><p>abaixo, com a água na fase vapor.</p><p>O valor de ΔG0 a 25°C é, aproximadamente,</p><p>(A) 457166 kJ</p><p>(B) 457 kJ</p><p>(C) 145 kJ</p><p>(D) -457 kJ</p><p>(E) -145 kJ</p><p>Dado:</p><p>Água (H2O)</p><p>h0</p><p>f,298 = -241 826 kJ/kmol</p><p>S0</p><p>T,298 = 188,835 kJ/kmol</p><p>Hidrogênio (H2)</p><p>S0</p><p>T,298 = 130,678 kJ/kmol</p><p>Oxigênio diatômico (O2)</p><p>S0</p><p>T,298 = 205,148 kJ/kmol</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>20) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2018) [Questão 37] Para o estudo de um sistema</p><p>compressível simples, as equações de Maxwell relacionam as derivadas parciais das</p><p>propriedades P, s, T e v. Lembrando que a equação fundamental da termodinâmica é</p><p>dG SdT VdP= − + , a relação</p><p>T</p><p>S</p><p>P</p><p> </p><p>  </p><p>, para um gás cuja equação de estado é ( )P V a RT− = P,</p><p>corresponde a</p><p>(A) R/T</p><p>(B) –R/T</p><p>(C) R/P</p><p>(D) –R/P</p><p>(E) 0</p><p>21) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2018) [Questão 38] O equilíbrio químico pode ser</p><p>determinado pela constante de equilíbrio, K, podendo ser expressa pelo logaritmo natural</p><p>ln(k). Uma pesquisa em um laboratório de química revelou um ΔG° para uma determinada</p><p>reação de valor igual a 630.000 kJ/kmol a</p><p>27°C. Nessas condições, o valor da constante de</p><p>equilíbrio é, aproximadamente, de</p><p>(A) 252,58</p><p>(B) 195,60</p><p>(C) -190,73</p><p>(D) -195,60</p><p>(E) -252,58</p><p>Dado</p><p>R = 8,3145 kJ/kmol.K</p><p>22) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2018) [Questão 60] Um refrigerador idealizado tem um</p><p>coeficiente de desempenho 0 quando a temperatura da fonte quente TQ for 3 vezes a</p><p>temperatura da fonte fria TF. Se a temperatura da fonte quente for aumentada para cinco vezes</p><p>a temperatura da fonte fria, o novo coeficiente de desempenho do refrigerador será</p><p>(A) 0 /2</p><p>(B) 3 0 /5</p><p>(C) 5 0 /6</p><p>(D) 0</p><p>(E) 5 0 /3</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>23) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 29] Seja a reação de deslocamento gás</p><p>água conduzida em um reator adiabático. A alimentação consiste apenas de H2O/CO em</p><p>proporção estequiométrica. Se a temperatura da entrada é 300 oC e a da saída é 370 oC, a</p><p>conversão dos reagentes é, aproximadamente, de</p><p>(A) 8%</p><p>(B) 12%</p><p>(C) 17%</p><p>(D) 20%</p><p>(E) 25%</p><p>Dados</p><p>( )</p><p>( ) ( )</p><p>( ) ( )2 2</p><p>representa a entalpia molar do composto i</p><p>370 º - 300 º = 2,2 103 J/mol</p><p>370 º - 300 º 2,6 103 J/mol</p><p>calor de reação a 370 º 4 104 J/mol</p><p>CO CO</p><p>H O H O</p><p>hi</p><p>h C h C x</p><p>h C h C x</p><p>C x</p><p>=</p><p>= t</p><p>24) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 31] A partir da relação fundamental da</p><p>termodinâmica dG VdP SdT= − , deseja-se descrever a variação de entropia de um sistema</p><p>fechado, em um processo isotérmico. Assim, usando a relação de Maxwell correspondente, a</p><p>variação de entropia ( )</p><p>T</p><p>dS do sistema no referido processo é igual a</p><p>(A) 0</p><p>(B) V</p><p>C</p><p>dT</p><p>T</p><p>(C)</p><p>V</p><p>P</p><p>dP</p><p>T</p><p> −  </p><p>(D)</p><p>T</p><p>V</p><p>dP</p><p>P</p><p> </p><p>  </p><p>(E)</p><p>P</p><p>V</p><p>dP</p><p>T</p><p> −  </p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>25) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 32] A primeira e a segunda leis da</p><p>termodinâmica estabelecem a formulação do critério termodinâmico para espontaneidade e</p><p>equilíbrio.</p><p>Neste contexto, a(s)</p><p>(A) energia livre de Gibbs do universo sempre diminui.</p><p>(B) transformação completa de trabalho em calor não é possível, pois transgride a segunda lei.</p><p>(C) entropia de um sistema fechado, em um processo espontâneo, só pode aumentar.</p><p>(D) variável de estado energia interna é introduzida pela primeira lei, enquanto a segunda lei</p><p>introduz a variável de estado entropia.</p><p>(E) reações químicas, em que calor é gerado ou consumido, são exceções à primeira lei.</p><p>26) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 34] A relação fundamental da</p><p>termodinâmica dU TdS PdV= − é deduzida a partir da primeira lei da termodinâmica aplicada</p><p>a um sistema fechado, considerando um processo reversível.</p><p>Mesmo assim, tal relação pode ser aplicada a processos irreversíveis, pois</p><p>(A) variações provocadas por irreversibilidades em sistemas fechados são desprezíveis.</p><p>(B) variações de energia interna são igualmente afetadas por processos reversíveis ou</p><p>irreversíveis, independentes das condições iniciais e finais do processo.</p><p>(C) transformações a temperatura e pressão constantes são independentes das condições do</p><p>processo.</p><p>(D) transformações envolvendo somente variáveis de estado dependem apenas das condições</p><p>iniciais e finais do processo.</p><p>(E) transformações envolvendo calor e trabalho são independentes das condições do processo.</p><p>27) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 35] Um mol de um gás ideal confinado</p><p>é comprimido isotermicamente, a uma temperatura T, de forma abrupta, por uma pressão</p><p>externa constante P até reduzir seu volume à metade do volume inicial, ficando em equilíbrio</p><p>com a pressão externa ao final do processo.</p><p>Sendo R a constante dos gases, o trabalho de compressão deste gás é dado por:</p><p>(A) RT</p><p>(B) RT/2</p><p>(C) RTln(2)</p><p>(D) RT/P</p><p>(E) 2RT/P</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>28) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 36] Em um reator, operando a uma</p><p>temperatura de 556 K e a uma pressão de 2 bar, ocorre a seguinte reação:</p><p>( ) 2 ( ) 2( ) 2( )g g g g</p><p>CO H O CO H+  +</p><p>Nessa temperatura, a constante de equilíbrio da reação assume o valor de K1 = 54,6. Além disso,</p><p>a corrente de alimentação do reator contém água e monóxido de carbono na razão molar de 2:1,</p><p>respectivamente.</p><p>Sabendo-se que a razão molar entre água e dióxido de carbono na saída do reator é de 1,035, a</p><p>razão molar entre hidrogênio e monóxido de carbono na saída do reator é de</p><p>(A) 28,3</p><p>(B) 52,8</p><p>(C) 56,5</p><p>(D) 1,80 x 10-2</p><p>(E) 1,90 x 10-2</p><p>29) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 38]</p><p>No fluxograma acima, vapor d’água superaquecido no estado 1, a 750 kPa e 650 °C (entalpia igual</p><p>a -12.108 kJ/kg em relação à mesma referência da tabela de vapor d’água fornecida como anexo a</p><p>esse caderno de questões), passa por uma válvula e em seguida por uma turbina, saindo do processo</p><p>como vapor saturado a 82 °C, no estado 2. Para uma vazão de vapor igual a 1 kg/s, a potência</p><p>gerada pela turbina (em kW) é de</p><p>(A) 1.165</p><p>(B) 2.646</p><p>(C) 3.811</p><p>(D) 6.457</p><p>(E) 15.597</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>30) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 39] No processo industrial, descrito pelo</p><p>fluxograma a seguir, um fluido passa por um trocador de calor, perdendo 1.500 kJ/s e, em</p><p>seguida, passa por um compressor, que realiza trabalho a uma taxa de 500 kJ/s e apresenta</p><p>uma eficiência termodinâmica de 75%.</p><p>Desprezando-se as perdas de calor em outras etapas, a variação total de entalpia do fluido (em kJ/s</p><p>e em módulo) no decorrer do referido processo é de</p><p>(A) 375</p><p>(B) 750</p><p>(C) 1.000</p><p>(D) 1.125</p><p>(E) 2.000</p><p>31) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2014) [Questão 40] A Figura a seguir apresenta o</p><p>diagrama TS de um ciclo de refrigeração com válvula de expansão. Nesse processo, deseja-se</p><p>que a taxa de refrigeração seja de 2.400 kJ/s.</p><p>Se as entalpias dos pontos b, c e d são 3.500 kJ/kg, 5.000 kJ/kg e 500 kJ/kg, respectivamente, a</p><p>vazão do fluido refrigerante (em kg/s) é de</p><p>(A) 0,30</p><p>(B) 0,53</p><p>(C) 0,80</p><p>(D) 1,25</p><p>(E) 1,67</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>32) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2012) [Questão 41] Observe as afirmações a seguir</p><p>relacionadas com importantes conceitos da termodinâmica</p><p>I - Entalpia é uma grandeza cuja variação depende apenas do estado inicial e final do sistema.</p><p>II - A variação de energia de um sistema é função do calor e do trabalho realizado.</p><p>III - O trabalho realizado por um sistema não é uma função</p><p>de estado, pois independe de como a</p><p>mudança foi produzida.</p><p>Está correto o que se afirma em</p><p>(A) I, somente.</p><p>(B) III, somente.</p><p>(C) I e II, somente.</p><p>(D) II e III, somente.</p><p>(E) I, II e III.</p><p>33) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2012) [Questão 50] A palavra termodinâmica se</p><p>origina do grego therme, que significa calor, e, dynamis, que representa força. A aplicação na</p><p>área das ciências exatas e das engenharias é uma importante ferramenta para o estudo da</p><p>energia e da relação entre as propriedades da matéria. Considere as afirmações baseadas nos</p><p>conceitos da termodinâmica.</p><p>I - Em reações exotérmicas sob pressão constante, há redução da energia total do sistema, o que</p><p>significa que a entalpia dos produtos (HP) será menor que a entalpia dos reagentes (HR), sendo a</p><p>variação da entalpia de reação negativa (ΔH</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>44) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Transpetro 2011) [Questão XX] Uma corrente (corrente 1)</p><p>de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão P1 e a uma temperatura T1</p><p>(entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outra corrente de água</p><p>(corrente 2) que se encontra na condição de vapor superaquecido, a uma temperatura T2 e a</p><p>uma pressão P2 = P1 (entalpia específica = 3.500 kJ/kg). A corrente obtida pela mistura das</p><p>correntes 1 e 2 (corrente 3) é vapor superaquecido a uma temperatura T3 menor do que T2 e a</p><p>uma pressão P3 = P1 (entalpia específica = 3.000 kJ/kg). A vazão mássica da corrente 3, em</p><p>kg/h, é</p><p>(A) 125</p><p>(B) 150</p><p>(C) 175</p><p>(D) 200</p><p>(E) 225</p><p>45) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Transpetro 2011) [Questão XX] Um gás ideal a 27 °C se</p><p>expande reversivel e isotermicamente de 20 L a 60 L em um sistema que contém 2 mols desse</p><p>gás em sua composição.</p><p>O trabalho, em joules, trocado com o ambiente durante tal processo de expansão, é</p><p>(A) 0</p><p>(B) 493</p><p>(C) 2.742</p><p>(D) 4.053</p><p>(E) 5.494</p><p>Dados</p><p>Constante universal dos gases R= 8,31 J.K−1.mol−1</p><p>1 L.atm = 101,3 J</p><p>ln 3 = 1,1</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>46) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Transpetro 2012) [Questão XX] A figura ilustra uma</p><p>transformação de 1.000 mols de um gás ideal que recebe do meio externo uma quantidade de</p><p>calor igual a 22 x 105 J. No estado B, a temperatura do gás é igual a 362 K.</p><p>Na transformação apresentada na figura, a quantidade de trabalho realizado e a variação da</p><p>energia interna deste gás, expressas em 105 J, são, respectivamente,</p><p>(A) 10 e 12</p><p>(B) –10 e 32</p><p>(C) 6 e 16</p><p>(D) –14 e 8</p><p>(E) 14 e 8</p><p>Dado</p><p>Constante universal dos gases = 8,31 J/(mol.K)</p><p>47) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Transpetro 2012) [Questão XX] Observe as afirmações a</p><p>seguir relacionadas com importantes conceitos da termodinâmica</p><p>I - Entalpia é uma grandeza cuja variação depende apenas do estado inicial e final do sistema.</p><p>II - A variação de energia de um sistema é função do calor e do trabalho realizado.</p><p>III - O trabalho realizado por um sistema não é uma função de estado, pois independe de como a</p><p>mudança foi produzida.</p><p>Está correto o que se afirma em</p><p>(A) I, somente.</p><p>(B) III, somente.</p><p>(C) I e II, somente.</p><p>(D) II e III, somente.</p><p>(E) I, II e III.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>48) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2006) [Questão XX] É possível a existência de</p><p>uma substância com capacidade</p><p>calorífica negativa?</p><p>(A) Não, pois isso contraria a Termodinâmica.</p><p>(B) Sim, todas as substâncias têm capacidades caloríficas negativas.</p><p>(C) Sim, embora a maioria das substâncias apresente capacidade calorífica positiva.</p><p>(D) Sim, mas apenas para a capacidade calorífica a volume constante.</p><p>(E) Sim, mas apenas para a capacidade calorífica a pressão constante.</p><p>49) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2008) [Questão XX] A respeito das máquinas</p><p>termodinâmicas, assinale a afirmativa correta.</p><p>(A) A perda de calor por atrito reduz a eficiência termodinâmica do ciclo.</p><p>(B) A eficiência termodinâmica é independente das temperaturas sob as quais o ciclo está</p><p>operando.</p><p>(C) Quanto menor a diferença entre as temperaturas de operação, maior será a eficiência</p><p>termodinâmica.</p><p>(D) Ciclos irreversíveis são mais eficientes que os reversíveis.</p><p>(E) Ciclos reversíveis são desenvolvidos em máquinas termodinâmicas reais.</p><p>50) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2008) [Questão 50] Com relação às características</p><p>termodinâmicas de um fluido em escoamento, é correto afirmar que</p><p>(A) o estado termodinâmico é a condição de um sistema descrito por suas propriedades intensivas.</p><p>(B) o ciclo termodinâmico sempre é idêntico ao ciclo mecânico.</p><p>(C) a pressão é uma propriedade vetorial.</p><p>(D) a temperatura é independente da intensidade média do movimento molecular.</p><p>(E) suas propriedades extensivas independem do tamanho do sistema.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>51) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2008) [Questão XX] Um Ciclo de Carnot é definido</p><p>como um processo cíclico reversível que utiliza um gás perfeito e que consta de</p><p>transformações isotérmicas e adiabáticas. A representação gráfica do Ciclo de Carnot em um</p><p>diagrama P-V é mostrada a seguir.</p><p>Sobre esse processo e com base na figura acima, conclui-se que</p><p>(A) a temperatura Ta é menor que a temperatura Tb.</p><p>(B) o Ciclo de Carnot é a máquina térmica menos eficiente que opera em duas temperaturas Ta e</p><p>Tb.</p><p>(C) o Ciclo de Carnot demonstra que o maior rendimento possível para uma máquina térmica é o</p><p>de uma máquina que realiza um ciclo de duas transformações adiabáticas e duas transformações</p><p>isotérmicas, alternadas entre si.</p><p>(D) os caminhos a-b e c-d correspondem a transformações adiabáticas.</p><p>(E) os caminhos b-c e d-a correspondem a transformações isotérmicas.</p><p>52) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Transpetro 2011)) [Questão XX] O ciclo percorrido por um</p><p>fluido em uma máquina de Carnot é representado por</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>53) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2006)) [Questão XX] Identifique, nos diagramas</p><p>abaixo, o que representa corretamente o Ciclo de Carnot. (T=temperatura; S=entropia)</p><p>54) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/1) [Questão XX] O ciclo de Carnot</p><p>representado no diagrama P-V abaixo é constituído de duas transformações isotérmicas e de</p><p>duas transformações adiabáticas, alternadamente.</p><p>Analisando esse ciclo na figura, conclui-se que</p><p>(A) a temperatura da fonte quente é a indicada por T1.</p><p>(B) o rendimento do ciclo é de 60%, se as temperaturas das fontes quente e fria são 327 ºC e 27</p><p>ºC, respectivamente.</p><p>(C) o processo AB é uma compressão isotérmica.</p><p>(D) os calores trocados pelas fontes quente e fria são proporcionais às temperaturas das fontes</p><p>quente e fria.</p><p>(E) a transferência de energia sob a forma de calor ocorre nos processos representados por BC e</p><p>DA.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Utilize a informação abaixo para responder às duas questões</p><p>seguintes. Uma turbina é</p><p>acionada por um fluxo de vapor ligeiramente superaquecido a 1600KPa na entrada e a</p><p>400KPa na descarga.</p><p>55) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2006) [Questão 48]</p><p>Parte 1</p><p>A vazão mínima de vapor, em Kg/s, teoricamente necessária para geração de 100KW na turbina</p><p>deve ser estimada em:</p><p>(A) 16,0</p><p>(B) 4,0</p><p>(C) 1,9</p><p>(D) 0,5</p><p>(E) 0,3</p><p>56) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2006) [Questão 49]</p><p>Parte 2</p><p>A corrente resultante da condensação do vapor descarregado da turbina é conduzida a um tambor</p><p>de expansão flash a 150KPa. O percentual desse fluxo que pode ser recuperado como vapor</p><p>saturado deve ser avaliado em:</p><p>(A) 6%</p><p>(B) 12%</p><p>(C) 38%</p><p>(D) 62%</p><p>(E) 88%</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Considere que não haja mudança de fase e utilize os valores contidos na tabela anexa para</p><p>responder às duas próximas questões:</p><p>57) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/1) [Questão 35]</p><p>Parte 1</p><p>Uma turbina a vapor é capaz de gerar 2150 kW. Para tanto, ela opera com vapor d´água a 2300</p><p>kPa em sua alimentação e descarrega em um condensador a uma pressão de 10kPa. A vazão</p><p>mássica de vapor que passa por ela é</p><p>(A) 215 kg/s</p><p>(B) 150 kg/s</p><p>(C) 23 kg/s</p><p>(D) 15 kg/s</p><p>(E) 10 kg/s</p><p>58) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/1) [Questão 36]</p><p>Parte 2</p><p>Vapor d´água a 100 kPa é comprimido adiabaticamente até 300 kPa. Para uma eficiência do</p><p>compressor de 75%, o trabalho necessário para essa compressão é de</p><p>(A) 37,5 kJ/kg</p><p>(B) 50 kJ/kg</p><p>(C) 66,7 kJ/kg</p><p>(D) 200 kJ/kg</p><p>(E) 266,7 kJ/kg</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>59) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/1) [Questão XX] Considerando as leis da</p><p>termodinâmica, analise as afirmativas abaixo.</p><p>I - A eficiência térmica de uma máquina de Carnot depende somente dos níveis de temperatura.</p><p>II - É impossível construir uma máquina térmica com eficiência de 100%.</p><p>III - Os veículos automotores de ciclo Otto (gasolina e/ou álcool) possuem maior eficiência</p><p>térmica do que os veículos de ciclo Diesel.</p><p>IV - Os rendimentos típicos das máquinas térmicas reais de grande porte variam de 60% a 80%, e</p><p>nos motores pequenos de combustão interna, é da ordem de 95%.</p><p>São corretas APENAS as afirmativas</p><p>(A) I e II.</p><p>(B) I e III.</p><p>(C) III e IV.</p><p>(D) I, II e IV.</p><p>(E) II, III e IV.</p><p>60) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/1) [Questão XX] Em uma refinaria, um</p><p>tanque recebe várias correntes de nafta para compor o pool de gasolina. Após encher o tanque</p><p>até o nível desejado, liga-se um misturador para homogeneizar o produto. O trabalho fornecido</p><p>ao misturador é de 4800 kJ e o calor transferido do tanque é de 1200 kJ. Considerando o tanque</p><p>e o fluido como sistema, a variação da energia do sistema nesse processo é de</p><p>(A) 6000 kJ</p><p>(B) 3600 kJ</p><p>(C) 4 kJ</p><p>(D) −3600 kJ</p><p>(E) −6000 kJ</p><p>61) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/1) [Questão XX] Relacione as afirmativas</p><p>apresentadas na 1a coluna com a respectiva Lei da Termodinâmica apresentada na 2a coluna.</p><p>P - Lei Zero</p><p>Q - Primeira Lei</p><p>R - Segunda Lei</p><p>I - Também é conhecida como a Lei da Conservação da Energia.</p><p>II - É impossível construir um refrigerador que opere sem receber trabalho.</p><p>III - Quando dois corpos têm igualdade de temperatura com um terceiro corpo, eles terão</p><p>igualdade de temperatura entre si.</p><p>IV - Durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional</p><p>à integral cíclica do trabalho.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>V - Num sentido amplo, todos os processos conhecidos ocorrem num certo sentido e não no</p><p>oposto.</p><p>A relação correta é:</p><p>(A) I – P , II – Q , III – R , IV – Q , V – R.</p><p>(B) I – P , II – Q , III – R , IV – R , V – P.</p><p>(C) I – Q , II – R , III – Q , IV – P , V – P.</p><p>(D) I – Q , II – R , III – P , IV – Q , V – R.</p><p>(E) I – R , II – P , III – Q , IV – P , V – Q.</p><p>62) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Considere 1 mol de um gás</p><p>ideal passando por um processo mecanicamente reversível em um sistema fechado, de um</p><p>estado inicial a uma temperatura T0 e a uma pressão P0, até um estado final a uma temperatura</p><p>T e a uma pressão P. Se (Cp) e (Cv) são as capacidades caloríficas molares deste gás, a pressão</p><p>e volume constantes, respectivamente, e se R é a constante universal dos gases, a expressão</p><p>para o cálculo da variação de entropia (ΔS) desse processo é</p><p>(A)</p><p>0 0</p><p>ln</p><p>T</p><p>p</p><p>VT</p><p>CS dT P</p><p>R C T P</p><p></p><p>= −</p><p>(B)</p><p>0 0</p><p>ln</p><p>T</p><p>p</p><p>T</p><p>CS dT P</p><p>R R T P</p><p></p><p>= +</p><p>(C)</p><p>0 0</p><p>ln</p><p>T</p><p>V</p><p>pT</p><p>CS dT P</p><p>R C T P</p><p></p><p>= +</p><p>(D)</p><p>0 0</p><p>ln</p><p>T</p><p>p</p><p>T</p><p>CS dT P</p><p>R R T P</p><p></p><p>= −</p><p>(E)</p><p>0 0</p><p>ln</p><p>T</p><p>V</p><p>T</p><p>CS dT P</p><p>R R T P</p><p></p><p>= +</p><p>63) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Uma máquina térmica é um</p><p>dispositivo que opera segundo um ciclo térmodinâmico. O seu fluído de trabalho opera entre</p><p>dois reservatórios de energia térmica, a saber:</p><p>• um reservatório quente (fonte quente), onde o fluído absorve uma quantidade de calor</p><p>Q</p><p>Q ;</p><p>• um reservatório frio (fonte fria), onde o fluido descarta uma quantidade de calor FQ .</p><p>Se a quantidade de trabalho líquido produzida por esse fluído for igual a W , então a eficiência</p><p>térmica dessa máquina ( ) é dada por</p><p>(A)</p><p>Q F</p><p>Q</p><p>Q Q</p><p>Q</p><p></p><p>+</p><p>=</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(B)</p><p>Q F</p><p>F</p><p>Q Q</p><p>Q</p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>(C)</p><p>Q F</p><p>Q</p><p>Q Q</p><p>Q</p><p></p><p>−</p><p>=</p><p>(D)</p><p>Q</p><p>Q F</p><p>Q</p><p>Q Q</p><p> =</p><p>−</p><p>(E)</p><p>Q</p><p>Q F</p><p>Q</p><p>Q Q</p><p> =</p><p>+</p><p>64) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Considerando (U) como</p><p>energia interna, (H) como entalpia, (Q) como calor, (W) como trabalho e (We) como trabalho</p><p>de eixo, a equação que expressa a primeira lei da termodinâmica para um processo com</p><p>escoamento, em estado estacionário, entre uma única entrada e uma única saída, em que as</p><p>variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, é</p><p>(A) ΔH = Q − W</p><p>(B) ΔH = Q + We</p><p>(C) ΔH = Q + W</p><p>(D) ΔU = Q + We</p><p>(E) ΔU = Q − We</p><p>65) (Químico(a)</p><p>de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Um mol de um fluido</p><p>homogêneo, com composição constante, confinado em um cilindro equipado com um êmbolo</p><p>sem atrito, sofre uma compressão reversível, de um estado inicial (1) a um estado final (2).</p><p>Sabendo-se que H U + PV e G H − TS, em que:</p><p>H = entalpia molar;</p><p>G = energia livre de Gibbs molar;</p><p>S = entropia molar;</p><p>P = pressão;</p><p>T = temperatura;</p><p>V = volume molar,</p><p>para este processo de compressão, conclui-se que</p><p>(A) dH = TdS − VdP</p><p>(B) dH = TdS − PdV</p><p>(C) dH = −PdV + SdT</p><p>(D) dG = −PdV − SdT</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(E) dG = VdP − SdT</p><p>66) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Um gás ideal, com</p><p>capacidades caloríficas constantes, passa pela seguinte sequência de processos mecanicamente</p><p>reversíveis em um sistema fechado:</p><p>1. de um estado inicial a 100 oC e 1 bar, é comprimido adiabaticamente até 150 oC;</p><p>2. em seguida, é resfriado de 150 oC a 100 oC, a pressão constante;</p><p>3. finalmente, é expandido isotermicamente até o seu estado original.</p><p>Para o ciclo completo, as variações de energia interna (ΔU) e entalpia (ΔH) são</p><p>(A) ΔU = 0 e ΔH > 0</p><p>(B) ΔU = 0 e ΔH = 0</p><p>(C) ΔU > 0 e ΔH > 0</p><p>(D) ΔU 0 e ΔH = 0</p><p>67) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Um compressor trabalhando</p><p>adiabaticamente e com uma eficiência de 80%, comprime vapor saturado de 100 kPa a 300</p><p>kPa e necessita de 650 kJ para comprimir 10 kg deste vapor. Se a compressão for conduzida</p><p>agora de forma adiabática e isentrópica, o trabalho necessário para comprimir a mesma</p><p>quantidade de vapor saturado, em kJ, é de</p><p>(A) 520,0</p><p>(B) 550,0</p><p>(C) 812,5</p><p>(D) 1.100,0</p><p>(E) 1.625,0</p><p>68) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2011/1) [Questão XX] Definindo-se as variáveis</p><p>U, H, Q, e u, como, respectivamente, energia interna específica, entalpia específica, calor,</p><p>trabalho de eixo e velocidade do fluido, o balanço de energia para o escoamento</p><p>unidimensional, adiabático e em estado estacionário de um fluido compressível, na ausência</p><p>de trabalho de eixo e de variações de energia potencial, é representado por</p><p>(A)</p><p>2</p><p>2</p><p>u</p><p>H Q</p><p></p><p> + =</p><p>(B)</p><p>2</p><p>0</p><p>2</p><p>u</p><p>U</p><p></p><p> + =</p><p>(C)</p><p>2</p><p>0</p><p>2</p><p>u</p><p>H</p><p></p><p> + =</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(D)</p><p>2</p><p>2</p><p>u</p><p>U Q</p><p></p><p> + =</p><p>(E)</p><p>2</p><p>2 e</p><p>u</p><p>H Q W</p><p></p><p> + = +</p><p>69) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2011/1) [Questão XX] Em uma unidade de</p><p>produção de potência a partir de calor, as entalpias específicas da água de alimentação da</p><p>caldeira, do vapor superaquecido que sai da caldeira e do vapor que deixa a turbina são iguais</p><p>a 900 kJ/kg, 3.000 kJ/kg e 2.700 kJ/kg, respectivamente, e a turbina opera com uma eficiência</p><p>(η) de 60%.</p><p>A partir desses dados e considerando a expansão isentrópica, o valor da entalpia específica do</p><p>vapor que deixa a turbina, em kJ/kg, é de</p><p>(A) 900</p><p>(B) 1.800</p><p>(C) 2.100</p><p>(D) 2.500</p><p>(E) 2.700</p><p>70) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2011/1) [Questão XX] A função termodinâmica</p><p>Energia Livre de Gibbs é definida por: G H TS= − , onde as variáveis H, T e S são Entalpia,</p><p>Temperatura e Entropia, respectivamente. Se, em um sistema fechado, ocorrer uma mudança</p><p>infinitesimal, entre estados de equilíbrio, para um mol de um fluido homogêneo com</p><p>composição constante, e se as propriedades volume e pressão forem representadas por</p><p>V e P, respectivamente, então</p><p>(A) dG = VdP − SdT</p><p>(B) dG = VdP − TdS</p><p>(C) dG = PdV − SdT</p><p>(D) dG = −VdP + SdT</p><p>(E) dG = −PdV + SdT</p><p>71) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2011/1) [Questão XX] O comportamento de um</p><p>determinado gás é descrito pela equação de estado ( )P V b RT− = , onde V é o volume molar</p><p>do gás, R é a constante universal dos gases e b é uma constante. Defina-se  como a razão</p><p>entre as capacidades caloríficas desse gás a pressão constante ( )p</p><p>C e a volume constante ( )VC</p><p>, ou seja, p</p><p>V</p><p>C</p><p>C</p><p> = .</p><p>Se ( )VC é constante, então a energia interna desse gás é função da(o)</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(A) pressão, da temperatura e do volume</p><p>(B) pressão e da temperatura, mas não do volume</p><p>(C) temperatura, mas não da pressão nem do volume</p><p>(D) pressão, mas não do volume nem da temperatura</p><p>(E) volume e da pressão, mas não da temperatura</p><p>72) (Químico(a) de Petróleo Júnior - Petrobras 2011/1) [Questão XX] Um sistema é levado de um</p><p>estado inicial (1) a um estado final (2), ao longo de uma trajetória A ( )1 2A⎯⎯→ , onde 100</p><p>joules de calor fluem para dentro do sistema, e o sistema realiza 40 joules de trabalho. Se esse</p><p>sistema for levado do mesmo estado inicial (1) ao mesmo estado final (2) ao longo de outra</p><p>trajetória B ( )1 2B⎯⎯→ , na qual o trabalho realizado pelo sistema é de 20 joules, a quantidade</p><p>de calor, em joules, que flui para dentro do sistema ao longo da trajetória B será de</p><p>(A) 20</p><p>(B) 40</p><p>(C) 60</p><p>(D) 80</p><p>(E) 100</p><p>73) (Eng de Processamento Jr - Termoaçu 2008) [Questão XX] O fluido refrigerante HFC134a,</p><p>na forma de líquido saturado a 40 oC, passa através de uma válvula de expansão tendo sua</p><p>pressão reduzida para 100KPa. Qual a variação de entalpia, em KJ/Kg, associada a esse</p><p>processo?</p><p>(A) –250</p><p>(B) –150</p><p>(C) –90</p><p>(D) 0,0</p><p>(E) 90</p><p>74) (Eng de Processamento Jr - Termoaçu 2008) [Questão XX] Que potência, em KW, poderá ser</p><p>gerada por uma turbina alimentada com 3.600Kg/H de vapor superaquecido a 200KPa e 400</p><p>ºC, o qual é descarregado a 50KPa e 150 ºC?</p><p>(A) 400</p><p>(B) 450</p><p>(C) 500</p><p>(D) 550</p><p>(E) 600</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>75) (Eng de Processamento Jr - Termoaçu 2008)) [Questão XX] A energia livre de Gibbs de</p><p>mistura para uma corrente gasosa, a 25 ºC e 1atm, formada por 50% de CO2, 10% de O2 e 40%</p><p>de N2 em volume é</p><p>(R = 8J.mol-1.K-1)</p><p>(A) –8,0KJ/mol</p><p>(B) –2,2KJ/mol</p><p>(C) 0,0KJ/mol</p><p>(D) 2,3KJ/mol</p><p>(E) 9,3KJ/mol</p><p>76) (Eng de Processamento Jr - Suape 2009) [Questão XX] Uma fonte quente a uma temperatura</p><p>constante (T1) transfere</p><p>4.000 Joules de calor a uma fonte fria que está a uma temperatura</p><p>constante T2= 300 Kelvin. Uma máquina de Carnot opera entre a fonte quente e a fonte fria</p><p>produzindo 2.000 Joules de trabalho. Considerando-se essas informações, qual o valor, em</p><p>Kelvin, da temperatura da fonte quente?</p><p>(A) 150</p><p>(B) 300</p><p>(C) 400</p><p>(D) 550</p><p>(E) 600</p><p>77) (Eng de Processamento Jr - PetroBio 2010) [Questão XX] Um reservatório cilíndrico fechado</p><p>contém dióxido de carbono a temperatura e pressão ambientes. Admitindo comportamento</p><p>ideal para o gás, qual a variação estimada a entropia do CO2, em J.mol-1.K-1, quando aquecido</p><p>até que sua pressão atinja 270 KPa?</p><p>Dados:</p><p>• Cp (CO2) = 23 J.mol-1.K-1</p><p>• R = 8 J.mol-1.K-1</p><p>(A) -23</p><p>(B) 0</p><p>(C) 8</p><p>(D) 15</p><p>(E) 23</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>78) (Eng de Processamento Jr - Suape 2011) [Questão XX] Uma substância na condição de líquido</p><p>sub-resfriado, ao passar por uma válvula de estrangulamento perfeitamente isolada, sofre</p><p>vaporização parcial. Considerando-se desprezível a variação de energia cinética entre a entrada</p><p>e a saída da válvula, nesse sistema, a substância, após a passagem pela válvula, terá a</p><p>(A) temperatura aumentada</p><p>(B) pressão aumentada</p><p>(C) entropia aumentada</p><p>(D) entalpia aumentada</p><p>(E) entalpia diminuída</p><p>79) (Eng de Processamento Jr - Suape 2011) [Questão XX] Em um determinado ciclo de potência,</p><p>onde os reservatórios quente e frio estão disponíveis a 600 K e 300 K, respectivamente, deseja-</p><p>se produzir uma potência líquida de 400 kW. A transferência de calor do reservatório quente</p><p>para o ciclo de potência deve ser, em kW, no mínimo,</p><p>(A) 400</p><p>(B) 500</p><p>(C) 600</p><p>(D) 700</p><p>(E) 800</p><p>80) (Eng de Processamento Jr - Suape 2011) [Questão XX] Considere as afirmativas abaixo que</p><p>se referem ao ciclo de Carnot operando entre um reservatório quente e um frio.</p><p>I - O ciclo de Carnot é formado por dois processos isotérmicos e dois adiabáticos, todos</p><p>reversíveis, sendo dois de compressão e dois de expansão.</p><p>II - A eficiência do ciclo de Carnot é definida como a relação entre o trabalho líquido realizado e</p><p>o calor fornecido ao reservatório frio.</p><p>III - O ciclo de Carnot é o ciclo termodinâmico de maior eficiência.</p><p>Está correto o que se afirma em</p><p>(A) I, apenas.</p><p>(B) II, apenas.</p><p>(C) III, apenas.</p><p>(D) I e III, apenas.</p><p>(E) I, II e III.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>81) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2006) [Questão XX] Assinale a opção que</p><p>apresenta conceitos diretamente associados à Lei Zero da Termodinâmica.</p><p>(A) Equilíbrio térmico e temperatura.</p><p>(B) Equilíbrio químico e energia livre.</p><p>(C) Irreversibilidade de processos e entropia.</p><p>(D) Conservação das massas e reação química.</p><p>(E) Conservação de energia e energia interna.</p><p>82) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Para uma substância pura</p><p>sofrendo uma transformação adiabática e reversível, de um estado inicial a um estado final, a</p><p>variação de entropia do sistema é</p><p>(A) maior que zero</p><p>(B) igual a zero</p><p>(C) menor que zero</p><p>(D) igual à variação da energia interna do sistema</p><p>(E) igual à variação de entalpia do sistema</p><p>83) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Uma corrente de nitrogênio,</p><p>escoando em regime permanente, passa por uma válvula, parcialmente fechada e isolada</p><p>termicamente, sofrendo um processo de estrangulamento. Considere o nitrogênio um gás ideal</p><p>e as variações de energia cinética e energia potencial desprezíveis.</p><p>Se as condições de pressão e temperatura a montante da válvula forem iguais a P1 e T1,</p><p>respectivamente, e a jusante da válvula essas condições forem iguais a P2 e T2, então,</p><p>(A) P1 = P2 e T1 = T2</p><p>(B) P1 = P2 e T1 P2 e T1 > T2</p><p>(D) P1 > P2 e T1 P2 e T1 = T2</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>84) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011)) [Questão XX] O ciclo percorrido por um</p><p>fluido em uma máquina de Carnot é representado por</p><p>85) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Uma máquina térmica</p><p>apresenta uma eficiência de 75% em relação à sua eficiência máxima de operação. A razão</p><p>entre a temperatura da fonte quente (medida em Kelvin) e a temperatura da fonte fria (medida</p><p>em Kelvin) é de 5/3. A fração do calor fornecido pela fonte quente que é convertido em</p><p>trabalho mecânico é igual a</p><p>(A) 0,20</p><p>(B) 0,25</p><p>(C) 0,30</p><p>(D) 0,50</p><p>(E) 0,75</p><p>86) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Uma caldeira é alimentada</p><p>com água, abaixo do seu ponto de ebulição, para gerar vapor d’água superaquecido como</p><p>produto.</p><p>Esse processo pode ser representado em um diagrama pressão, P, versus entalpia específica, H,</p><p>através de uma linha</p><p>(A) vertical correspondente ao ΔH da caldeira</p><p>(B) inclinada correspondente ao ΔH da caldeira</p><p>(C) inclinada correspondente à pressão da caldeira</p><p>(D) horizontal correspondente à pressão da caldeira</p><p>(E) horizontal correspondente à temperatura da caldeira</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>87) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Um mol de um gás ideal com</p><p>capacidades caloríficas constantes (Cp e Cv) sofre uma expansão isentrópica de um estado</p><p>inicial a uma temperatura T1 e uma pressão P1 a um estado final, a uma temperatura T2 e uma</p><p>pressão P2.</p><p>(A) 2</p><p>1</p><p>T</p><p>T</p><p>(B) 1</p><p>2</p><p>T</p><p>T</p><p></p><p> </p><p> </p><p> </p><p>(C) 2</p><p>1</p><p>T</p><p>T</p><p></p><p> </p><p> </p><p> </p><p>(D)</p><p>1</p><p>1</p><p>2</p><p>T</p><p>T</p><p></p><p> − </p><p> </p><p> </p><p>(E)</p><p>1</p><p>2</p><p>1</p><p>T</p><p>T</p><p></p><p> − </p><p> </p><p> </p><p>88) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Em uma turbina bem isolada,</p><p>o vapor d’água, a alta pressão, sofre uma expansão adiabática e reversível para produzir</p><p>trabalho mecânico. Se, para esse processo, as variações de entalpia e entropia específicas forem</p><p>representadas por (ΔH) e (ΔS), respectivamente, então,</p><p>(A) (ΔH) = 0 e (ΔS) = 0</p><p>(B) (ΔH) > 0 e (ΔS) = 0</p><p>(C) (ΔH) 0</p><p>89) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão XX] Para 1 mol de substância</p><p>pura sofrendo uma transformação reversível de um estado inicial 1 a um estado final 2, dU =</p><p>TdS − PdV, onde as variáveis U, S e V são, respectivamente, energia interna, entropia e</p><p>volume molares, e as variáveis T e P são, respectivamente, temperatura e pressão.</p><p>A relação de Maxwell obtida a partir da equação acima é</p><p>(A)</p><p>V T</p><p>P S</p><p>T V</p><p>    =       </p><p>(B)</p><p>S V</p><p>T P</p><p>V S</p><p>    = −       </p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(C)</p><p>S T</p><p>T S</p><p>V V</p><p>    = −       </p><p>(D)</p><p>S P</p><p>T V</p><p>P S</p><p>    =       </p><p>(E)</p><p>P T</p><p>V S</p><p>T P</p><p>    =       </p><p>90) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2012) [Questão XX] Um sistema termodinâmico</p><p>é formado por uma substância pura. A energia interna desse sistema é expressa através da</p><p>relação U = C.S3 / V, onde C é uma constante, S é a entropia, e V é o volume do sistema.</p><p>Se P é a pressão interna do sistema, uma equação de estado desse sistema é</p><p>(A) T = 6.C.S / V</p><p>(B) T = 3.C.S3 / V2</p><p>(C) T = 3.C.S2 / V4</p><p>(D) P = C.S3 / V</p><p>(E) P = C.S2 / V</p><p>91) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2012) [Questão XX] Um mol de um gás</p><p>monoatômico ideal sofre a transformação LMN reversível mostrada no diagrama PV.</p><p>A quantidade de calor, em kJ, trocada entre o gás e a vizinhança, durante essa transformação, é</p><p>Dados:</p><p>Calor específico do gás ideal monoatômico a volume constante = 3R/2</p><p>Calor específico do gás ideal monoatômico a pressão constante = 5R/2</p><p>onde R = 8,3 J.mol−1.K−1</p><p>(A) 6,0</p><p>(B) 15</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(C) 24</p><p>(D) 30</p><p>92) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2012) [Questão XX] O esquema de uma máquina</p><p>térmica que opera em ciclos é mostrado na figura.</p><p>Durante cada ciclo, a máquina realiza o trabalho W, absorve a quantidade de calor QH do</p><p>reservatório quente e rejeita a quantidade de calor QC para o reservatório frio. As temperaturas dos</p><p>reservatórios estão indicadas na figura e não variam.</p><p>A tabela a seguir apresenta cinco ciclos hipotéticos e valores propostos para QH, QC e W em cada</p><p>um desses ciclos.</p><p>Dentre esses ciclos, o único fisicamente possível é o</p><p>(A) A</p><p>(B) B</p><p>(C) C</p><p>(D) D</p><p>(E) E</p><p>93) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2006) [Questão XX] Uma corrente de gás com</p><p>comportamento próximo ao ideal é comprimida adiabaticamente da pressão p1 para p2. O</p><p>compressor emprega uma potência W para uma vazão molar F do gás comprimido. Qual a</p><p>variação na entropia do gás entre a entrada e a saída do compressor? (R = constante dos gases;</p><p>Te = temperatura de entrada no compressor; Ts = temperatura de saída do compressor).</p><p>(A) 2</p><p>1</p><p>ln</p><p>p</p><p>R</p><p>p</p><p> </p><p>−  </p><p> </p><p>(B) ln s</p><p>e</p><p>T</p><p>R</p><p>T</p><p> </p><p>−  </p><p> </p><p>(C) 0</p><p>(D)</p><p>( )s e</p><p>W</p><p>F T T</p><p>−</p><p>−</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>(E) R−</p><p>94) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/1) [Questão XX] Definindo-se (Cp) e (Cv) como</p><p>as capacidades caloríficas molares de um gás ideal, a pressão e volume constantes,</p><p>respectivamente, e ( ) como a razão entre essas capacidades caloríficas p</p><p>V</p><p>C</p><p>C</p><p></p><p> </p><p>= </p><p> </p><p>, a equação</p><p>que expressa o trabalho (W) de expansão de um gás ideal em um sistema fechado é dada por</p><p>(A) 2 2 1 1</p><p>1</p><p>PV PV</p><p></p><p>−</p><p>−</p><p>(B) 1 1 2 2</p><p>1</p><p>PV PV</p><p></p><p>−</p><p>−</p><p>(C)</p><p>2 2 1 1</p><p>1</p><p>PV PV</p><p> −</p><p>−</p><p>(D)</p><p>( )</p><p>2 2 1 1</p><p>1</p><p>PV PV</p><p></p><p>−</p><p>−</p><p>(E) 2 2 1 1</p><p>p</p><p>PV PV</p><p>C</p><p>−</p><p>95) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/1) [Questão XX] O acionamento de um motor a</p><p>querosene requer a compressão do ar, por meio de um turbocompressor, antes de sua</p><p>introdução na câmara de combustão. Como o processo de compressão ocorre de forma</p><p>adiabática, o trabalho requerido é dado pela variação da função termodinâmica de</p><p>(A) Entropia.</p><p>(B) Entalpia.</p><p>(C) Energia livre de Helmholtz.</p><p>(D) Energia livre de Gibbs.</p><p>(E) Energia interna.</p><p>96) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/1) [Questão XX] Um gás com comportamento</p><p>ideal é comprimido isotermicamente do estado caracterizado por pressão e volume molar</p><p>iguais a p1 e V1 para outro cujos valores são p2 e V2. Qual a variação de energia interna ocorrida</p><p>entre os estados 1 e 2, em J/mol? (T = temperatura absoluta e R = constante dos gases)</p><p>(A) p2.V1 – p1.V2</p><p>(B) p1.V2 – p2.V1</p><p>(C) 0</p><p>(D) R.T</p><p>(E) (p2.V1/ p1.V2)RT</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>97) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/2) [Questão XX] Em relação à primeira lei e à</p><p>segunda lei da termodinâmica, analise as afirmações a seguir.</p><p>I - A primeira lei da termodinâmica estabelece que a variação de energia interna em um sistema é</p><p>igual à diferença entre o calor e o trabalho no eixo realizado.</p><p>II - Em um ciclo termodinâmico para transformação de calor em trabalho, o calor absorvido e o</p><p>trabalho realizado são grandezas numericamente iguais, obedecendo dessa forma, ao princípio da</p><p>conservação da energia.</p><p>III - De acordo com a segunda lei da termodinâmica, é inviável a realização de um ciclo</p><p>termodinâmico capaz de transferir calor de um ambiente a baixa temperatura para um ambiente a</p><p>uma temperatura mais elevada.</p><p>IV - A entropia é uma função de estado cuja variação diferencial pode ser caracterizada por meio</p><p>da razão entre o calor trocado e a temperatura, ao longo de uma trajetória reversível.</p><p>V - A segunda lei da termodinâmica impõe que, em um sistema isolado, as variações de entropia</p><p>serão sempre positivas ou nulas.</p><p>São corretas APENAS as afirmativas</p><p>(A) I e II.</p><p>(B) I e V.</p><p>(C) II e III.</p><p>(D) III e IV.</p><p>(E) IV e V.</p><p>98) (Eng de Processamento Jr - Petrobras 2010/1) [Questão XX] Quando um fluido escoa através</p><p>de uma restrição, como um orifício, uma válvula parcialmente fechada ou um tampão poroso,</p><p>sem qualquer variação apreciável de energia cinética ou potencial, e na ausência de</p><p>transferência de calor, realiza-se um processo</p><p>(A) isotérmico.</p><p>(B) isentálpico.</p><p>(C) isentrópico.</p><p>(D) isobárico.</p><p>(E) isocórico.</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=questoes-petrobras-leis-da-termodinamica-processos-e-relacao-entre-propriedades-p</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>Baixado por Henrique De Freitas Costa (henriquefreitas.costa@eq.ufrj.br)</p><p>lOMoARcPSD|42070074</p><p>http://chemtalk.com.br/</p><p>Universidade Federal do Rio de Janeiro</p><p>Termodinâmica Clássica</p><p>Prof. Vinicius Ottonio Oliveira Gonçalves</p><p>http://chemtalk.com.br</p><p>99) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão 39]</p><p>Parte 1</p><p>O propeno no estado de vapor saturado a 1 100 kPa é comprimido adiabaticamente por um</p><p>compressor, onde, na descarga, a pressão e temperatura são 2 500 kPa e 80 ºC, respectivamente.</p><p>Sabendo-se que o rendimento termodinâmico é dado pela relação entre o trabalho ideal e o trabalho</p><p>real desenvolvido pelo compressor, e de acordo com o diagrama da página anterior, pressão x</p><p>entalpia específica, o valor do rendimento é</p><p>(A) 61,5%</p><p>(B) 66,7%</p><p>(C) 69,2%</p><p>(D) 71,4%</p><p>(E) 76,9%</p><p>100) (Eng Jr - Área: Processamento - Transpetro 2011) [Questão 38]</p><p>Parte 2</p><p>Se 1 kg/s do propeno efluente do compressor na pressão de 2 500 kPa e na temperatura de 80 ºC,</p><p>depois de passar por um condensador com perda de carga desprezível, sai desse condensador com</p>

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(A) 0,51
(B) 0,71
(C) 1,01
(D) 2,50
(E) 3,90

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