Avaliação 1 de Físico Química II

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1Quando 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 I, II e III estão corretas.
C
As sentenças I e IV estão corretas.
D
As sentenças II e IV estão corretas.
2O 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 I está correta.
B
Somente a afirmativa II está correta.
C
As afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
D
Somente a afirmativa III está correta.
3Um 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.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F - V.
B
V - V - F - V.
C
V - F - F - F.
D
F - F - V - F.
4O 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
As duas asserções são proposições verdadeiras, mas não estabelecem relação entre si.
C
A primeira asserção é uma proposição falsa; e a segunda, verdadeira.
D
As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira.
5A 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, analise as sentenças a seguir:
I- Neste caso, em um sistema aberto, 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).
II- Ambos usam relações que combinam energia interna e concentração molar dos reagentes para desenvolver expressões que descrevem os critérios de espontaneidade munidos apenas das variáveis do próprio sistema.
III- 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.
IV- 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 CORRETA:
A
As sentenças II e IV estão corretas.
B
As sentenças I e III estão corretas.
C
As sentenças II e III estão corretas.
D
As sentenças III e IV estão corretas.
6A 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, analise as sentenças a seguir:
I- 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.
II- São mais fáceis de serem estudados pois abordam apenas situações em condições perfeitas de laboratório, apesar de apresentar certa dificuldade nos tratamentos matemáticos.
III- São mais difíceis de serem estudados pois permitem análises limitadas e que não coincidem com situações reais e cotidianas.
IV- 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 CORRETA:
A
As sentenças I e IV estão corretas.
B
As sentenças I e III estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
As sentenças II e IV estão corretas.
7A 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 sequênciaCORRETA:
A
F - V - V - F.
B
V - F - F - F.
C
F - V - F - V.
D
V - F - V - V.
8Do 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
As afirmativas II, III e IV estão corretas.
B
As afirmativas I e III estão corretas.
C
Somente a afirmativa II está correta.
D
Somente a afirmativa IV está correta.
9Ao analisar a energia de Gibbs da reação, nos deparamos com uma equação que pode ser utilizada para várias situações com relação ao avanço dessa reação. Fora do equilíbrio, a divisão das concentrações de produtos por reagente é chamada de quociente reacional (Qp). Considerando a energia de Gibbs da reação, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas e assinale a alternativa CORRETA:
A
As duas proposições são verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira.
B
A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, falsa.
C
As duas asserções são proposições verdadeiras, mas não estabelecem relação entre si.
D
A primeira asserção é uma proposição falsa; e a segunda, verdadeira.
10Comumente, as variações das temperaturas das transições de fase em função da pressão externa são ilustradas através de diagramas de pressão versus temperatura, chamados de diagramas de fase. Nesses diagramas, os equilíbrios entre as fases são indicados por linhas que delimitam cada fase. Considerando os diagramas de fases e na imagem anexa, associe os itens, utilizando o código a seguir:
(    ) Estado Sólido.
(    ) Estado Líquido.
(    ) Estado Gasoso.
(    ) Estado Supercrítico.
(    ) Ponto Crítico.
(    ) Ponto Triplo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - I - III - II - IV - VI.
B
I - II - V - III - VI - IV.
C
III - I - II - V - IV - VI.
D
II - V - III - I - VI - IV.