Termodinâmica e Corrosão na Engenharia de Produção

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ATIVIDADES 
CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL E EXPERIMENTAL
PROFESSOR(A): GISELLE SILVA
( ) Especialista ( X ) Mestre ( ) Doutor
ALUNO: 
ATIVIDADE 5 – TERMOQUÍMICA
1. A termoquímica explica, por exemplo, a vaporização que é a mudança do estado líquido para o gasoso, como quando as roupas no varal secam. Para que essa mudança ocorra, a água absorve energia e, dessa forma, suas interações intermoleculares são rompidas e as moléculas são liberadas na forma de vapor. Com base nessas informações explique e pesquise como a termoquímica pode ser aplicada na engenharia de produção?
2. A termodinâmica é uma área da Física que estuda as transferências de energia. Busca compreender as relações entre calor, energia e trabalho, analisando quantidades de calor trocadas e os trabalhos realizados em um processo físico. No que diz respeito à termodinâmica responda:
a) Qual a primeira lei?
A lei da conservação da energia, podendo ser enunciado. A variação da Energia interna de um sistema é expressa por meio da diferença entre a quantidade de calor Q trocada cpom o meio ambiente e o trabalho W realizado durante a transformação 
b) Como a termodinâmica está inserida na engenharia de produção?
Sabemos que a Termodinâmica, também denominada de termologia, tem diversas aplicações. Com isso ela consegue descrever tanto situações simples como situações complexas, fazendo uso de uma pequena quantidade de variáveis. As variáveis que a termodinâmica utiliza para descrever diferentes situações são temperatura, pressão, volume e número de mols. A seguir citaremos algumas das aplicações da termodinâmica.
3. Defina:
a) Variação de energia;
A variação de energia interna de um sistema corresponde a energia térmica (Q) recebida pelo sistema na forma de calor menos a energia cedida pelo sistema a sua vizinhança na forma de trabalho (W)
b) Entalpia;
Conteúdo de calor de um sistema cuja expressão em outro termodinâmico é definida pela soma de sua energia interna com o produto do volume do sistema pela pressão a que esta submetido. 
c) Reagentes;
Reagente é um composto ou mistura adicionado a um sistema para causar uma reação química ou teste se ocorre uma reação. Um reagente pode ser usado para dizer se uma substancia química especifica está presente, ou não causa uma reação 
d) Produtos.
O produto químico é formado por um ou mais compostos químicos que lhe permitem cumprir com uma determinada função. Os compostos químicos, por sua vez, são substancias que contam com dois ou mais elementos que fazem parte da tabela periódica 
4. Na representação gráfica abaixo faça a descrição dos tipos de variação de entalpia. Explique cada momento.
	
	Resposta: Reação exotérmica, em que a entalpia decresce ao longo da reação
	
	Resposta: Reação endotérmica, onde a entalpia cresce ao longo da reação 
5. O que é uma variação da energia interna em um sistema?
As partículas de um sistema tem vários tipos de energia, e a soma de todas elas é o que chamamos de Energia interna de um sistema. 
**AS ATIVIDADES 6 E 8 ESTARÃO EM OUTRO ARQUIVO, POIS SÃO DE AULAS EXPERIMENTAIS
ATIVIDADE 7 – CORROSÃO
1. Á corrosão consiste na deterioração dos materiais pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo estar ou não associado a esforços mecânicos.  Os processos de corrosão de materiais tendem a tornar o estado dos metais mais estável termodinamicamente por sua combinação com substâncias no ambiente, particularmente com o oxigênio. Trata-se de um estado em que as matérias foram transformadas através do processo metalúrgico de extração e refino, por meio do fornecimento de produtos químicos, elétricos ou de trabalho de calor. A respeito de corrosão, assinale a afirmativa INCORRETA. 
a) O processo de corrosão é uma reação que ocorre espontaneamente. 
b) Corrosão é o desgaste de metais pela ação abrasiva de fluidos em movimento. 
c) Corrosão é a deterioração de um metal por ação química ou eletroquímica de um determinado meio corrosivo. 
d) Todos os metais estão sujeitos ao ataque corrosivo, se o meio for suficientemente agressivo.
e) Os processos de corrosão podem ser considerados como reações de oxidação. 
2. A corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material, causando sua deterioração. A primeira associação que se faz é com a ferrugem, a camada de cor marrom-avermelhada que se forma em superfícies metálicas. Quando tratamos a corrosão em termos de custo, um novo material que substituirá o antigo é de 20 a 50 vezes mais caro, o que inviabiliza a reposição. Assim, na maioria das vezes, é necessário o emprego de uma técnica anticorrosiva. Uma forma de proteger o um metal contra a corrosão é conecta-lo eletricamente ao ânodo de sacrifício. Com relação ao ânodo de sacrifício assinale a alternativa correta.
a) Um metal mais facilmente oxidável do que o metal que se deseja proteger. 
b) Um metal menos facilmente oxidável do que o metal que se deseja proteger.
c) Um metal com potencial de redução maior do qu e o do metal que se quer proteger.
d) Uma pintura com acabamento epóxi.
e) O mesmo metal que se deseja proteger.
3. Qual a importância do estudo da corrosão?
4. Quais são os 4 meios corrosivos ? Fale de cada um deles e aponte os principais aspectos.
Atmosfera; corrosão atmosférica acontece sob condições especificas de umidade relativa, poluentes dispersos na atmosfera, temperatura e da ação de eletrólitos na superfície metálica. Este tipo de corrosão é clássica em seca, úmida e molhada. 
5. Em substâncias poluentes, relacione as substâncias químicas que são corrosivas.
O dióxido de carbono, ozônio, dióxido de enxofre, oxido de nitrogênio, gás sulfúrico, amônia, cloreto de hidrogênio, fluoreto de hidrogênio e o cloro. 
6. Quais são as formas de corrosão e discorra sobre cada uma delas.
Uniforme; perda de espessura de forma uniforme ao longo de toda superfície 
Por Placas; Evolui de modo localizado na superfície, em pequenas porções, se assemelham a placas com aprofundamento 
Alveolar; produz sulcos parecidos com alvéolos 
Puntiforme; se desenvolve em pequenas cavidades na superfície.
Intregranular,. Sob solicitação de esforços mecânicos, fratura-se facilmente, pois a corrosão se desenvolve diretamente nos grãos da rede cristalina. 
Intergranular, o material perde as suas capacidades mecânicas, fraturando-se sob a solicitação de esforços mecânicos. 
Filiforme. Geralmente ocorrem locais com umidade relativa do ar superior 85% possuem aspecto de filamentos dispostos em direção opostas, sendo repelidos uns pelos outros. 
Esfoliação; se desencolve em grãos alongados e achatados, e devido o esforço mecanico envolvido no processo são formados discos alongados; 
Corrosão grafítica; transcorre no ferro fundido cinzento formando o grafite que pode ser removido com espátula .
Dezincificação; comumente encontrada em ligas de cobre-Zinco, ou conhecidas como latões, possui tons avermelhados. Ocorre a corrosão preferencialmente do zinco. Trata-se de uma corrosão seletiva. 
Empolamento pelo hidrogênio; difusão do hidrogênio por mei ode penetração em vazios do material, inicialmente na forma atômica e depois agrega-se transformando-se em hidrogênio molecular, esse aumento de volume gera pressão e formação de bolhas, gerando o empolamento. 
Em torno do corado de solda, forma-se em torno de soldas em aços inoxidáveis não estáveis, propensos a fenômenos como oxidação e nos quais o teor de carbono é superior a 0,03% , se desenvolve por meios intergranulares . 
7. Quais são os métodos de prevenção da corrosão?
Métodos baseados na modificação do processo: Projeto estrutural (A, W, G), condições de superfície metálica (A, W, G) e proteção catódica (W, G);
 Métodos baseados na modificação do meio corrosivo: aeração da solução (W), retirada dos componentes corrosivos ou diminuição da umidade relativa do ar (A) e a adição de inibidores (comumente W);
 Métodos baseados na modificação do metal: aumento do grau de pureza (A, W, G), adição de elementos para a formação de uma liga metálica(A, W, G) e o tratamento térmico (A, W, G);
 Métodos baseados nos revestimentos protetores: tratamento químico ou eletroquímico da superfície (A, W), adoção de revestimentos orgânicos (tintas, resinas, polímeros, etc...) (A, W, G) ou revestimentos metálicos (A, W, G) ou protetores temporários (A).
8. Discorra o que é proteção anódica.
9. Proteção Anódica
10. A proteção anódica é um dos métodos de proteção anticorrosiva que consiste em aplicar um potencial anódico na estrutura à proteger. Aplica-se somente à materiais formadores de películas protetoras (passivantes), onde o potencial anódico mantém a estabilidade da película. A proteção anódica é utilizada para materiais metálicos em meios altamente agressivos, em equipamento em contato com estes meios de alta agressividade, como por exemplo tanques de ácido, permutador e digestores, dentre outros. O processos permiti colorir perfis de alumínio ou aço com resistência aos raios ultravioleta. Além de embelezar, a anodização protege a superfície. O perfil primeiramente é lixado (jateado), para, depois, colorir , o processo consiste em aumentar a espessura da camada superficial de óxido de alumínio, fazendo crescer, assim, sua resistência à corrosão