Questões de Concurso sobre Termodinâmica e Equilíbrio de Fases

Considere um instrumento de medição de temperatura ajustado para alcance (span) de 100^oC; considere, ainda, que o limite inferior da capacidade de medida ou de transmissão desse instrumento seja de 50 ^oC. Nessa situação, o limite superior dessa capacidade de medida ou de transmissão é de 150 ^oC.

Uma máquina que realiza 1.000 J de trabalho ao retirar 3.000 J de calor de um reservatório que está à temperatura de 750 K possui eficiência térmica inferior a 35%.

Os polímeros que permitem fusão por aquecimento e solidificação por resfriamento, possibilitando o seu tratamento e moldagem repetidas vezes, desde que sejam reaquecidos são denominados

Um aspecto crucial de qualquer projeto de sistema que envolve troca de calor é o dimensionamento de uma bomba para mover o líquido responsável por essa troca. Para facilitar essa tarefa, foram desenvolvidas curvas características que representam a bomba em específico, e, baseado nelas, o projetista faz a escolha da bomba que necessita.

As curvas características de uma bomba relacionam

O processo físico reversível de um polímero que não altera a estrutura química na cadeia polimérica e que se diferencia do ataque químico denomina-se

Os principais ciclos termodinâmicos são os de Otto, Brayton e de Carnot. O ciclo de Otto representa o funcionamento de um típico motor a combustão, comum a maioria dos motores de automóveis.

O diagrama esquemático do ciclo Otto ideal consiste em quatro transformações, sendo

No estudo da termodinâmica de soluções, são utilizados diversos conceitos. Sobre o tema, assinale a afirmativa INCORRETA.

O equilíbrio liquido-vapor é o fenômeno que ocorre com todo líquido quando mantido em sistema fechado. O líquido tende a entrar naturalmente em equilíbrio termodinâmico com seu vapor. Os problemas de equilíbrio de fases encontrados frequentemente pelos Engenheiros Químicos envolvem equilíbrio liquido-vapor. Considere um sistema liquido contendo 30% de n-pentano (1), 30% de cicloexano (2), 20% de n-hexano (3) e 20% de n-heptano (4), a 333 K. Diante do exposto, assinale a alternativa que contém a pressão aproximada do sistema.

(Dados: considere a lei de Raoul: y_iP = X_iP^sat e a tabela abaixo.)

Eduarda, engenheira química, precisa encontrar energia necessária, em kJ, para elevar a temperatura de 20 mols de um gás diatômico inicialmente à 57 ºC até a temperatura de 107 ºC. Assinale a alternativa que contém a energia necessária encontrada por Eduarda.

Adote: constante universal de gás R = 8,3 J.K−1 .mol⁻¹; 0 ºC igual a 273 ºK

Se, em determinada situação, um instrumento de medição de corrente elétrica, com faixa de medida (range) de 100 mA a 20 A e exatidão de 10% de fundo de escala, apresentar valor medido igual a 15 A, então o valor real da corrente elétrica que se está medindo será dado por 15 A ± 2 A.

Em projetos de sistemas de aquecimento e de resfriamento, o projetista deve fazer o levantamento da carga térmica para especificação do equipamento.

Com relação a esta etapa do projeto, analise os itens a seguir:

I. A carga térmica depende das cargas advindas do interior e exterior do recinto, excetuando a gerada pelo próprio equipamento de climatização.

II. A quantidade de calor latente e sensível que deve ser retirada no resfriamento e adicionada no aquecimento, é o valor da carga térmica.

III. Um erro bastante comum no cálculo da carga térmica é basear-se apenas na área em 𝑚² , desprezando efeitos de outras fontes de calor relevantes.

Está correto o que se afirma em

Assinale a afirmação correta em relação ao coeficiente de condutividade térmica (W.m^-1.K^-1).

Muitos estudos sobre a radiação térmica foram realizados considerando o corpo negro. Um exemplo simples de um corpo negro é possível, fazendo-se uma cavidade em um bloco de material não transparente à radiação térmica e cujas paredes (superfícies internas) estejam em equilíbrio térmico com as radiações eletromagnéticas, internas à cavidade. Assinale a alternativa que apresenta propriedades do corpo negro.

Os ciclos termodinâmicos usados na concepção de caldeiras, motores, sistemas de aquecimento e refrigeração sempre possuem uma diferença entre o ciclo ideal e o real. Essa diferença é causada geralmente por irreversibilidades que o sistema real possui e o ideal não. Por esse motivo, o valor do rendimento máximo do ciclo real é sempre menor do que o do ciclo ideal a ele atrelado.

Essas irreversibilidades estão relacionadas à

A primeira concepção de caldeira a vapor data de antes da revolução industrial, mas com a necessidade de uma substituição gradual do carvão mineral, ela passou por transformações e seu modelo conhecido como caldeira de convecção deu início à indústria de geração de vapor.

Nesse processo, o armazenamento de calor sob alta pressão e temperatura ocorre por meio da

Quais pontos correspondem à temperatura de cristalização e à temperatura de fusão cristalina, respectivamente?

Em muitos processos de combustão, a mudança de fase líquido-vapor é importante. Por exemplo, uma gota de combustível líquido deve inicialmente evaporar antes de ser queimada, e ser resfriado suficientemente, o vapor de água presente nos produtos de combustão pode condensar-se (Turns, 2013). Assinale a alternativa que apresenta o calor latente de vaporização como sendo.

Na análise térmica de DSC, o que pode ser observado na temperatura de fusão cristalina (T_M), quando estabelecido um aumento da taxa de aquecimento?

O processo de geração de calor em ciclos termodinâmicos está intimamente ligado ao fluido empregado. Dois exemplos notáveis são o ciclo Rankine, usado para geração de vapor, e o ciclo Brayton, aplicado para turbinas a gás. Uma das características pertinentes a ambos é a presença de gases provenientes de combustão, os quais providenciam o calor necessário para os ciclos.

Com relação às características desses dois ciclos termodinâmicos, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa.

( ) No ciclo Rankine o fluido de trabalho não se mistura com os gases da combustão e também não sofre mudança de estado.

( ) No ciclo Brayton os gases usados na turbina são resultado da combustão entre o ar admitido no compressor e o combustível.

( ) Em ambos os ciclos o uso do calor proveniente da combustão é em parte usado na geração de trabalho na turbina, e este trabalho usado para o cálculo do rendimento do ciclo.

As afirmativas são, respectivamente,

O ciclo de Carnot para a refrigeração integra os ciclos ainda usados hoje para remover calor de um meio.

Com relação a esse ciclo, analise os itens a seguir:

I. Apresenta o maior COP quando comparado a outros ciclos, mesmo com irreversibilidades, contanto que opere entre as mesmas temperaturas.

II. Ciclos reversíveis que trabalhem entre as mesmas temperaturas podem apresentar diferentes valores de COP.

III. Conta com duas fases, a de líquido e vapor, sendo que a troca de calor para mudança de fases é usada para refrigeração.

Está correto o que se afirma em