Sistemas Termodinâmicos

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Lista de exercícios Sistemas Termodinâmicos T Sair Questão 1 de 10 Você acertou 10 de 10 questões Verifique o seu desempenho e continue treinando! Você pode refazer o exercício quantas 1 2 3 4 5 vezes quiser. 6 7 8 9 10 Verificar Desempenho Corretas (10) Em branco (0) 1 Marcar para revisão (Fonte: POTTER, M. C., SCOTT, E. P. Ciências Térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transmissão de calor. Tradução Alexandre Araújo, et al; revisão técnica Sérgio Nascimento Bordalo. São Paulo: Thomson Learning, 2007, p.21.) A análise de sistemas termodinâmicos envolve a análise de diversas propriedades, inclusive, de propriedades intensivas. FeedbackA Quantidade de movimento B Energia cinética C Densidade D Massa E Volume Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado São propriedades extensivas, dependentes da massa do sistema: quantidade de movimento = energia cinética = massa e volume. 2 As propriedades intensivas não dependem do tamanho do sistema.2 Marcar para revisão (Fonte: UnB/CESPE - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em 21/12/2008, para o cargo de Engenheiro de Processamento Júnior) Considere o diagrama de fases experimental do dióxido de carbono, representado na figura abaixo. 72,9 67 194,7 304,2 Temperatua. T/K P de Paula vol Ed 144 adaptações) Assinale a opção que indica a pressão atmosférica mínima necessária para a ocorrência da fase líquida desse gás e a pressão de equilíbrio líquido-vapor em temperatura ambiente de 25 °C, respectivamente. A 1,00 atm e 5,11 atm B 72,90 atm e 1,00 atmC 67,00 atm e 72,90 atm D 5,11 atm e 67,00 atm E 1,00 atm e 72,90 atm Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Interpretação gráfica. 3 Marcar para revisão Fonte: POTTER, M.C., SCOTT, E. P. Ciências Térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transmissão de calor. Tradução Alexandre Araújo, et al; revisão técnica Sérgio Nascimento Bordalo. São Paulo: Thomson Learning, 2007, p.38.) Uma das ferramentas que ajuda a compreender sistemas termodinâmicos é o diagrama de fases. Existem diversos diagramas de fases, para os mais diversos estados físicos daponto de encontro das linhas de líquido saturado e de vapor saturado é chamado de: A Ponto triplo. B Ponto crítico. C Ponto de superaquecimento. D Ponto de líquido comprimido. E Ponto de fluido supercrítico. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado No diagrama de fases, o ponto crítico é o ponto de encontro das linhas de líquido saturado e de vapor saturado. Este ponto é de extrema importância na termodinâmica, pois é onde a substância não pode ser diferenciada entre líquido e vapor, ou seja,ambos os estados coexistem. Portanto, a alternativa correta é o ponto crítico (Alternativa B). 4 Marcar para revisão (Fonte: COELHO, J. C. M. Energia e Fluidos: termodinâmica. São Paulo: Blucher, 2016, p.39 i Ep 2.5) De acordo com a temperatura de um sistema, há a variação de seu volume específico. Qual é o volume específico do refrigerante R-134a, a 20 °C quando seu título é 0,9 e os volumes específicos do líquido saturado e do vapor saturado são iguais, respectivamente, a 0,000817 e 0,03606 A 0,03680 B 0,03688 C 0,03544D 0,03254 E 0,03240 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Assim temos: = 5 Marcar para revisão(Fonte: COPERVE - UFPB CAGEPA, Processo seletivo público, aplicado em 2008, para o cargo de Engenheiro Químico) o comportamento p-v-T (pressão, volume específico e temperatura, respectivamente) de uma substância pura pode ser representado pela figura abaixo. Fluido Sólido A Temperatura Nessa figura, o ponto A representa: A a temperatura crítica da substância pura. B a pressão crítica da substância pura. C duas fases em equilíbrio da substância pura. D um equilíbrio invariante, ou seja, com valores de pressão e de temperatura únicos. E um equilíbrio em que a pressão e a temperatura podem variar livremente.Resposta correta você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Característica do ponto A (ponto 6 Marcar para revisão (Fonte: COELHO, J.C.M. Energia e Fluidos: termodinâmica. São Paulo: Blucher, 2016, p.39 i Ep 2.11) Uma panela de pressão industrial com volume de 0,1 contém água saturada a 120 kPa onde o volume específico do líquido saturado é 0,001060 e do vapor saturado 0,89186 Se 40% da massa de água contida na panela de pressão está na fase líquida, qual é o volume ocupado pela fase vapor? A 10,0 L B 25,3 L C 61,4 LD 80,5 L E 99,9 L Resposta correta você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Do enunciado: Assim: - Como: V 0,1 = m = - = 0,53554 = 0,1867 kg Logo: = = 0,1120 kg Considerando a definição de volume específico: = = 0,89186x0,1120 = 0,09991 99,9 L 7 Marcar para revisãoA termodinâmica trata de algumas definições e conceitos que devem ser apresentados com clareza. Dentro desse contexto, podemos dizer que a interface entre o sistema e sua vizinhança é chamada de: A Fronteira B Sistema C Vizinhança D Ambiente E Superfície Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Sistema - É a porção de matéria definida e identificada que representa uma parte do todo, conhecido como universo. Ao iniciarmos um estudo termodinâmico, devemos definir o sistema, que geralmente é identificado por meio de uma superfície fechada pontilhada.Vizinhança ou ambiente - É o complemento do sistema, ou seja, aquilo que está além dele e que acaba por completar o universo. Fronteira - É a interface entre o sistema e sua vizinhança. É a região que separa e ao mesmo tempo conecta o sistema com o que está ao seu redor. É através da fronteira que ocorrem as trocas de energia e matéria entre o sistema e a vizinhança. 8 Marcar para revisão (Fonte: Fundação Cesgranrio - Petrobras Distribuidora, Processo seletivo público, aplicado em maio/2010, para o cargo de Profissional Júnior - Engenharia Mecânica) A figura representada a seguir é um esboço do diagrama de fases da água. Trata-se de uma projeção da superfície tridimensional p-v-T (pressão-volume sobre o plano pressão-temperatura. Ponto critico Fase A B Fase sólida Fase vapor Ponto Triplo Temperatua Considerando-se as informações apresentadas e a análise da figura, qual das seguintes conclusões está INCORRETA?Ao longo da linha de pressão constante AB, a substância primeiramente passa da A fase sólida para a fase líquida, a uma determinada temperatura, e depois da fase líquida para a de vapor, a uma temperatura mais alta. As regiões bifásicas presentes na superfície p-v-T se reduzem a linhas, quando B projetadas sobre o plano apresentado. A linha de sublimação termina no ponto crítico porque não existe uma distinção C clara entre as fases líquida e vapor acima desse ponto. ponto triplo é definido como o estado no qual as três fases podem coexistir em D equilíbrio. E ponto triplo é resultado da projeção da linha tripla presente na superfície p-v-T. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito ComentadoA linha de sublimação termina no ponto triplo e não no ponto crítico. ponto triplo é o ponto de equilíbrio das fases sólida, líquida e vapor. As linhas nesse diagrama representam as regiões bifásicas de transição entre fases. 9 Marcar para revisão (Fonte: KROOS, K. A., POTTER, M. C. Termodinâmica para Engenheiros. Tradução da edição norte-americana; revisão técnica Fernando Guimarães Aguiar. São Paulo: Cengage Learning, 2015, p. 29) As propriedades extensivas são de suma importância para a análise de um sistema, principalmente de cunho termodinâmico. Qual das seguintes grandezas físicas NÃO é uma propriedade extensiva? A Temperatura B Volume C PesoD Energia cinética E Massa Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As propriedades extensivas são aquelas que dependem da quantidade de matéria do sistema, ou seja, são diretamente proporcionais à massa. Nesse contexto, a massa, o volume, o peso e a energia cinética são exemplos de propriedades extensivas, pois todos eles aumentam ou diminuem com a variação da quantidade de matéria. Por outro lado, a temperatura é uma propriedade intensiva, pois não depende da quantidade de matéria do sistema. Portanto, a temperatura não é uma propriedade extensiva. 10 Marcar para revisão (Fonte: Fundação Cesgranrio - Petrobras, Processo seletivo público, aplicado em maio/2006, para o cargo de Engenheiro de Equipamentos Júnior - Mecânica) Todo sistema físico possui um estado termodinâmico, esse estado pode explicar muitas das características físico-químicas das substâncias que compõem o sistema.Com respeito ao estado termodinâmico de substâncias, é correto afirmar que: A energia trocada pelo sistema com sua vizinhança é uma propriedade de estado A termodinâmico. Título é definido como a razão entre a massa da fase vapor e a massa total de B uma substância. Título é definido como a razão entre o volume ocupado pela massa da fase vapor C e o volume total da substância. volume específico do líquido saturado é maior que o volume específico do D vapor saturado. No ponto crítico, o volume específico do líquido saturado é diferente do volume E específico do vapor saturado. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As propriedades de estado termodinâmico são características que definem um estado de equilíbrio do sistema. A alternativa B está correta, pois o título é definido como a razão entre a massa da fase vapor e a massa total de uma substância. A alternativa Aestá incorreta, pois a energia trocada pelo sistema com sua vizinhança não é uma propriedade de estado termodinâmico, uma vez que para que haja essa troca de energia, deve existir uma diferença de potencial, ou seja, uma situação de desequilíbrio. As alternativas D e E também estão incorretas, pois o volume específico do vapor é sempre maior que o volume específico do líquido e, no ponto crítico, esses dois volumes são iguais, não diferentes como afirmado na alternativa E.