Questões de Concurso sobre Termodinâmica e Equilíbrio de Fases

O trabalho realizado pela máquina em um ciclo ABCDA é igual a (T₂ − T₁) × (S₂ − S₁).

Em uma expansão isotérmica reversível, à temperatura T, de n mols de um gás ideal desde um volume inicial de 10 L até um volume final de 20 L, se R representa a constante universal dos gases, então a variação de entropia ($△$S) do sistema pode ser corretamente calculada por meio da expressão

Em um equipamento industrial, tem-se uma placa plana de aço carbono de área 0,5 m² e espessura 5 cm. A face interna dessa placa encontra-se a 50ºC, ao passo que a face externa está a 30ºC. A condutividade térmica do aço carbono é igual a 43 W m^-1 K^-1. O fluxo de calor através da parede, em watts, é igual a:

As máquinas térmicas são dispositivos criados pelo homem para transformar o calor, produzido a partir de uma fonte quente, em energia mecânica utilizável, ou seja, geram trabalho. Essas máquinas utilizam a energia do vapor d’água ou da mistura gasosa produzida pela combustão de certos materiais combustíveis ou a energia térmica de outras fontes, gerando um regime contínuo de trabalho mecânico. Calcule o rendimento máximo teórico de uma máquina a vapor, cujo fluido entra a 570ºC e abandona o ciclo a 210ºC.

Três grandezas fundamentais da termodinâmica são apresentadas a seguir.

Em um sistema no qual ocorre uma reação química a volume constante, tem-se que:

O óxido de prata é decomposto termicamente formando prata metálica e gás oxigênio como mostrado na reação:

Ag₂ O_(s) → Ag_(s) + ½ O_2(g)

Considere o primeiro princípio da termodinâmica, o comportamento ideal dos gases e a perda de energia quando um sistema reacional se expande. Na reação de decomposição completa de 1 mol de óxido de prata, na temperatura de 300^o C, a variação de energia interna, em joules, é mais próxima de

Se o desumidificador opera a pressão e temperatura constantes, a razão entre a pressão parcial do vapor de água na saída e a pressão parcial do vapor de água na entrada é igual a 1,25.

O volume específico de um fluido no estado líquido é mais sensível à variação da temperatura do que à variação de pressão.

O equilíbrio de fases ocorre quando o potencial químico é igual em todo o sistema.

Considerando uma eficiência real de 70% para a coluna de destilação com o método gráfico MCabe-Thiele representado na figura, tem-se que o número real de estágios é 10.

Ainda considerando-se o texto 8A1-II, é correto afirmar que, do ponto de vista do equilíbrio químico, a decomposição do SO₂Cl₂ (g) é favorecida

Na reação de obtenção de combustíveis líquidos a partir do gás de síntese, conforme mencionado no texto 8A1-I, o catalisador aumenta a velocidade de reação porque

Um diagrama de Pourbaix representa graficamente as possíveis fases termodinamicamente estáveis de um sistema eletroquímico aquoso, permitindo verificar a tendência de um metal sofrer corrosão nesse meio. Para o diagrama em questão, as letras A, B, C e D representam respectivamente regiões de imunidade, corrosão, passividade e transpassividade.

Considerando-se as informações do texto 8A1-II, se, inicialmente, houver SO₂Cl₂ (g) à pressão parcial inicial de 1,50 bar em um sistema fechado isento de SO₂ (g) e Cl₂ (g), então a pressão parcial do SO₂Cl₂ (g), quando atingido o equilíbrio químico à temperatura T, será igual a

Em um diagrama de fases, o ponto crítico representa a condição de determinada temperatura e pressão, a partir das quais não é mais possível formar a fase líquida por aquecimento e pressurização.

A fração molar de A na fase líquida diminui com o aumento da temperatura, devido à sua volatilização. Logo, há um aumento de sua fração molar na fase vapor.

Sobre a segunda lei da termodinâmica e seus enunciados, é correto afirmar que

No diagrama de fases em apreço, verifica-se que, para frações molares de A de até aproximadamente 0,9, conseguese a separação de A e B sem a adição de um terceiro componente que faria uma alteração nas volatilidades relativas de A e B.

Um controlador de temperatura possui um range que varia de 100 K a 500 K. Ao medir uma temperatura com valor desejável igual a 400 K, verificou-se o valor de 405 K.

O erro percentual é de

Uma unidade termelétrica com capacidade de geração de 80 000 kW opera com uma eficiência média de 40% na conversão de energia térmica em elétrica a partir da queima de metano. Sabendo que o poder calorífico médio do combustível utilizado (metano) é de aproximadamente 900 kJ · mol^-1, a taxa de produção de dióxido de carbono se esta unidade estiver em pleno uso é de