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10/09/2021 16:45 1/5 Avaliação I - Individual (Cod.:687110) Código da prova: 36429709 Disciplina: Físico-Química II (QUI103) Período para responder: 10/09/2021 - 25/09/2021 Peso: 1,50 1 - Ao considerar a energia de Gibbs da reação, podemos analisá-la no equilíbrio, conforme a imagem apresentada, e algumas conclusões importantes são obtidas do ponto de vista termodinâmico. Considerando o exposto, analise as sentenças a seguir: I- Se deltaGR0 é menor que zero, então Kp deve ser maior que 1. II- Se deltaGR0 é maior que zero, então Kp deve ser maior que 1. III- O deltaGR0, na realidade, é a energia de Gibbs padrão dos produtos menos a energia de Gibbs padrão dos reagentes. IV- O deltaGR0 determina se teremos mais produtos ou mais reagentes no equilíbrio químico. Assinale a alternativa CORRETA: A ) As sentenças II e IV estão corretas. B ) As sentenças I, III e IV estão corretas. C ) As sentenças II e III estão corretas. D ) As sentenças II, III e IV estão corretas. 2 - Em comparação com outras substâncias, a água apresenta um diagrama de fases um pouco diferente, visto na imagem anexa. A interpretação correta desse diagrama pode fornecer informações importantes quanto ao comportamento da água. Considerando o diagrama, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) No caso da água, a fase líquida é mais densa do que a fase sólida e, nesse caso, quando aumentamos a pressão (forçamos as moléculas a se afastarem), o sistema se deslocará para a fase com maior densidade. ( ) Sob 1 atm, a coexistência entre líquido e vapor se dá em 100°C. Se aumentamos a pressão, a temperatura de ebulição também aumenta. ( ) Qualquer que seja a mudança de temperatura ou de pressão, nós não temos mais a coexistência entre as três fases, ou seja, as três fases só estão presentes exclusivamente sob pressão de 0,006 atm e temperatura de 0,01°C. ( ) No diagrama de fases da água, há uma inclinação negativa da linha de coexistência entre a fase sólida e a fase líquida. Assim, se estivermos em algum ponto próximo da linha de coexistência entre a fase sólida e a fase líquida, um aumento de pressão deslocará o sistema para a fase sólida e não para a fase líquida. 10/09/2021 16:45 2/5 Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A ) V - V - F - V. B ) F - V - V - F. C ) F - F - V - V. D ) V - F - F - F. 3 - Do motor dos automóveis à panela de pressão, a termodinâmica está presente em muitos fenômenos do dia a dia. Desde as antigas máquinas a vapor, fundamentais para a Revolução Industrial, ocorrida na Inglaterra em meados do Século XVIII, os estudos da termodinâmica possibilitaram a análise das propriedades da matéria em determinadas situações de pressão e temperatura. Considerando a segunda lei da termodinâmica, analise as afirmativas a seguir: I- A segunda lei envolve um pouco mais de abstração, seja pela introdução de vocabulários de máquinas térmicas, seja pelo uso de conceitos estatísticos. II- A segunda lei permitiu, através do estudo da eficiência das máquinas térmicas, chegar a um resultado exageradamente importante: é possível converter todo calor em trabalho. III- É impossível para uma máquina térmica qualquer atingir 100% de eficiência. IV- Considerando a eficiência de máquinas térmicas, vários cientistas perceberam que havia uma propriedade, até então desconhecida, que direcionava o sentido natural de um processo físico ou químico e chamaram essa propriedade de entalpia. Assinale a alternativa CORRETA: FONTE: https://bit.ly/termodinâmica. Acesso em: 22 abr. 2020. A ) Somente a afirmativa IV está correta. B ) As afirmativas II, III e IV estão corretas. C ) As afirmativas I e III estão corretas. D ) Somente a afirmativa II está correta. 4 - A Termodinâmica possui como base duas leis fundamentais, a primeira e a segunda. A relevância destas leis pode ser observada na lei zero e na terceira lei pois estas são consequências diretas delas. Considerando as leis da termodinâmica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A primeira lei nos diz que a energia do Universo deve ser conservada. ( ) A primeira lei demostra que ao considerar um sistema isolado a quantidade de energia total deve ser alterada a fim de manter o equilíbrio. ( ) A segunda lei indica que nenhum ciclo termodinâmico permite a conversão integral de calor em trabalho. ( ) A segunda lei demonstra matematicamente que para qualquer máquina térmica é impossível se obter um rendimento de 100%. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A ) V - F - V - V. B ) F - V - F - V. C ) V - F - F - F. 10/09/2021 16:45 3/5 D ) F - V - V - F. 5 - Quando lembramos dos conceitos de física, velocidade tem a ver com energia cinética e quanto maior a energia maior a temperatura e vice-versa. Se considerarmos um sistema formado por 1 mol de qualquer substância é muito improvável que todas as moléculas do estado líquido estejam na mesma velocidade. Uma forma de representar as diferentes velocidades das moléculas de um sistema é através da Distribuição de Maxwell, que mostra como estão distribuídas as moléculas em função das suas velocidades para uma certa temperatura. Considerando a Distribuição de Maxwell apresentada na imagem anexa, analise as sentenças a seguir: I- Em 100 K há algumas moléculas com velocidade perto de 0 m/s, há várias moléculas com velocidades intermediárias em torno de 250 m/s, e poucas com velocidades relativamente altas, em torno de 500 m/s. II- Há moléculas muito lentas, moléculas muito rápidas e uma média das moléculas em torno do centro de cada um dos picos. III- Um termômetro mede, na verdade, o grau de agitação médio das moléculas. Mesmo que haja várias moléculas muito rápidas e outras muito devagar, a maioria deve estar numa velocidade média e, consequentemente, numa determinada temperatura. IV- A Distribuição de Maxwell consegue explicar o fenômeno de evaporação da água, pois considerando a distribuição de velocidades, há moléculas muito lentas e consequentemente com maior energia. Assinale a alternativa CORRETA: A ) As sentenças I, III e IV estão corretas. B ) As sentenças II e IV estão corretas. C ) As sentenças I, II e III estão corretas. D ) As sentenças I e IV estão corretas. 6 - O termo "entropia" é extraído de um conceito de grandeza termodinâmica e muitas vezes pode ser aplicado cotidianamente, como na seguinte frase: "A pandemia de coronavírus está levando o mundo a um elevado nível de entropia na comunicação". A respeito da entropia e seu significado termodinâmico, analise as afirmativas a seguir: I- A segunda lei da termodinâmica permite concluir que a entropia de um sistema isolado é máxima no equilíbrio. II- Um processo que diminua a entropia do universo é impossível. III- Um processo que aumente a entropia do universo é possível e irreversível. IV- Processos reversíveis têm a variação da entropia igual a zero, sendo que esses processos reversíveis são possíveis, mas extremamente difíceis e desafiadores de realizarmos no laboratório. Assinale a alternativa CORRETA: FONTE: https://bit.ly/coronavirus_entropia. Acesso em: 23 abr. 2020. A ) Somente a afirmativa III está correta. B ) As afirmativas I, II, III e IV estão corretas. C ) Somente a afirmativa I está correta. D ) Somente a afirmativa II está correta. 10/09/2021 16:45 4/5 7 - O estudo do equilíbrio químico geralmente é iniciado com os gases. Essa particularidade é muito importante para compreensão dos conceitos que estão ligados ao equilíbrio. Considerando essa rota de conhecimento, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I- Os gases formam um estado da matéria mais fácil de descrever com equações. PORQUE II- Em vários momentos, podemos assumir que as moléculas num gás estão tão próximas umas das outras, que praticamente não sofrem interação. Assinale a alternativa CORRETA: A ) A primeira asserção é uma proposição verdadeira; e a segunda, falsa. B ) A primeira asserção é uma proposição falsa; e a segunda, verdadeira.C ) As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira. D ) As duas asserções são proposições verdadeiras, mas não estabelecem relação entre si. 8 - A relação entre entropia e espontaneidade de uma reação é fruto da segunda Lei da Termodinâmica. Porém, a entropia é uma propriedade difícil de se obter pois não existe nenhum "entropiômetro" que possa realizar uma medida direta dela. Um meio mais conveniente de determinar a entropia é através da energia de Gibbs ou a energia de Helmholtz. Considerando este método de determinação da entropia relacionado a espontaneidade de uma reação, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Ambos usam relações que combinam energia externa ao sistema e a entropia para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos das variáveis do sistema e da vizinhança. ( ) Ambos usam relações que combinam energia interna e a entropia para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema. ( ) Neste caso, em um sistema fechado, a condição de equilíbrio é atingida com a maximização da energia de Gibbs (para T, P constantes) ou a minimização da energia de Helmholtz (para T, V constantes). ( ) Neste caso, em um sistema fechado, a condição de equilíbrio é atingida com a minimização da energia de Gibbs (para T, P constantes) ou a minimização da energia de Helmholtz (para T, V constantes). Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A ) V - F - F - F. B ) F - V - V - F. C ) V - F - V - V. D ) F - V - F - V. 9 - Um gráfico nada mais é do que a visualização de um punhado de informações. Como não é muito conveniente mostrar muitos valores em tabelas, usamos gráficos para ter uma visualização geral do que está acontecendo com esses dados. O gráfico apresentado na imagem anexa relaciona a Energia de Gibbs (eixo y) com o Avanço da Reação (eixo x), sendo assim, é possível extrair várias informações dele. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O início do gráfico (ponto 1) tem uma tangente negativa e, consequentemente, o deltaG da reação é negativo. ( ) Quando a curva atinge um mínimo (ponto 2), a tangente é igual a zero e o deltaG da reação é igual a zero, o que indica que a reação atingiu o equilíbrio. ( ) O ponto 2 é um ponto importante que chamamos de ponto de inflexão, porque a curva muda de comportamento e a tangente que era positiva passa a ser negativa, no sentido reagente-produto. ( ) A partir do ponto 2, o deltaG da reação passa a ser positivo (ponto 3) e a reação não é mais espontânea no sentido em que está escrita. 10/09/2021 16:45 5/5 Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A ) F - F - V - F. B ) F - V - F - V. C ) V - V - F - V. D ) V - F - F - F. 10 - A Termodinâmica é um dos ramos de estudo da Físico-Química. Ela dá ênfase a situações que estão em equilíbrio e possuem estabilidade. Considerando os processos ou reações no equilíbrio, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) São mais fáceis de serem estudados porque isso simplifica muito, tanto as suposições que devem ser consideradas, quanto todo o formalismo matemático adotado para tratar tais situações. ( ) São mais fáceis de serem estudados pois abordam apenas situações em condições perfeitas de laboratório, apesar de apresentar certa dificuldade nos tratamentos matemáticos. ( ) São mais difíceis de serem estudados pois permitem análises limitadas e que não coincidem com situações reais e cotidianas. ( ) São mais difíceis de serem estudados pois as análises macroscópicas diferem totalmente das análises microscópicas não permitindo a obtenção de dados precisos. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A ) F - V - F - V. B ) V - F - F - F. C ) F - V - V - F. D ) V - F - V - F.
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