Questões de Concurso sobre Termoquímica

Uma corrente aquosa com 10% molar de tricloroetileno deve ser purificada em uma coluna de esgotamento recheada com anéis Pall de 0,0254 m, usando o ar como solvente a 293 K e 101.325 Pa. Para obedecer às normas ambientais, o produto líquido deve conter, no máximo, 0,1% molar de tricloroetileno. A relação de equilíbrio para este sistema nas condições de operação da coluna é y = 0,65 x. Considerando-se as frações molares:

x_i: do soluto na interface;

x^*: de uma fase líquida em equilíbrio com uma fase gasosa de composição igual à composição do seio da fase gasosa;

x_e: da carga da coluna de esgotamento;

x_s: do produto líquido; e

x: da fase que cruza com uma fase vapor de fração y,

o número de unidades de transferência globais do líquido para esta separação é dado por

Uma determinada escala de temperatura, denominada A, é graduada de tal forma que se baseia nos seguintes pontos fixos:

- ponto de fusão do gelo (que, na escala Celsius, corresponde a 0 °C) vale 100 °A;

- ponto de ebulição da água (que, na escala Celsius, coresponde a 100 °C) vale 1.000 °A.

Quanto vale, na escala A, a temperatura de 30 °C?

O gráfico Volume x Temperatura (°C) que representa adequadamente o comportamento da água, quando aquecida de 0° até 80°C, é

Em um determinado experimento realizado com uma amostra de 660 g de bismuto em um calorímetro de alumínio, contendo 500 g de água, sabe-se que a temperatura final de equilíbrio é de 30 ºC. Nesse experimento, a temperatura inicial da água é de 20 ºC, e a do bismuto é de 110 ºC. Considerando-se que o calor específico da água vale 4,2 kJ/kg.K, o calor recebido pela água é dado, em kJ, por

Um dos exemplos de operações unitárias numa indústria são os processos de transferência de calor. Nesses processos térmicos, são utilizados trocadores de calor. A esse respeito, considere as afirmativas abaixo.

I – A transferência de calor se dá pelo contato ou pela mistura dos fluidos.

II – A transferência de calor se dá através de uma parede que separa as partes com temperaturas diferentes.

III – O radiador dos automóveis é um exemplo de trocador de calor, em que a água quente troca calor com o ar ambiente.

Está correto o que se afirma em

Um trocador de calor CT 1-2 é usado para resfriar a água que escoa pelo interior de 50 tubos de aço-carbono. O ar, que entra no trocador a 15 ºC, é o fluido usado para resfriar a água que entra no trocador a 90 ºC. As taxas mássicas da água e do ar são, respectivamente, 10 kg/s e 16 kg/s, e a eficiência do trocador de calor é igual a 0,2. A taxa de calor trocado entre o ar e a água, em kW, e a temperatura de saída do ar, em ºC, são, respectivamente, iguais a

Dados: calor específico da água: 4.180 J kg^-1K^-1 calor específico do ar: 1.000 J kg^-1K^-1 π = 3

Definindo-se as variáveis U, H, Q, W_e e u, como, respectivamente, energia interna específica, entalpia específica, calor, trabalho de eixo e velocidade do fluido, o balanço de energia para o escoamento unidimensional, adiabático e em estado estacionário de um fluido compressível, na ausência de trabalho de eixo e de variações de energia potencial, é representado por

Em uma unidade de produção de potência a partir de calor, as entalpias específicas da água de alimentação da caldeira, do vapor superaquecido que sai da caldeira e do vapor que deixa a turbina são iguais a 900 kJ/kg, 3.000 kJ/kg e 2.700 kJ/kg, respectivamente, e a turbina opera com uma eficiência (η) de 60%.

A partir desses dados e considerando a expansão isentrópica, o valor da entalpia específica do vapor que deixa a turbina, em kJ/kg, é de

Considere uma quantidade de gás hélio contida em um balão de borracha que ocupa um volume V₁, sob uma pressão P₁. Quando a pressão do gás hélio é reduzida quatro vezes, o volume final do sistema, sabendo-se que NÃO houve variação na temperatura e que o gás possui um comportamento ideal, é

A função termodinâmica Energia Livre de Gibbs é definida por: G = H - TS, onde as variáveis H, T e S são Entalpia, Temperatura e Entropia, respectivamente.

Se, em um sistema fechado, ocorrer uma mudança infinitesimal, entre estados de equilíbrio, para um mol de um fluido homogêneo com composição constante, e se as propriedades volume e pressão forem representadas por V e P, respectivamente, então

Os processos térmicos que ocorrem nas turbinas a gás, quando são feitas simplificações para seus estudos, podem ser descritas pelo ciclo ideal de Brayton.

Nesse ciclo, ocorrem

Um sistema é levado de um estado inicial (1) a um estado final (2), ao longo de uma trajetória A ,$1\stackrel{a}{\to }$ 2) onde 100 joules de calor fluem para dentro do sistema, e o sistema realiza 40 joules de trabalho. Se esse sistema for levado do mesmo estado inicial (1) ao mesmo estado final (2) ao longo de outra trajetória B ($1\stackrel{B}{\to }$ 2), na qual o trabalho realizado pelo sistema é de 20 joules, a quantidade de calor, em joules, que flui para dentro do sistema ao longo da trajetória B será de

O estudo de transferência de calor em fluidos que escoam pelo interior de tubulações depende da região da tubulação em análise; ou seja, se está na região de entrada ou na região de regime de escoamento plenamente desenvolvido, do ponto de vista fluidodinâmico. Com base nesse contexto, conclui-se que a(o)

A escala de temperatura conhecida por Escala Fahrenreit é definida com dois pontos fixos, respectivamente, o ponto de fusão do gelo a 32 ºF e o ponto de ebulição da água a 212 ºF. Considerando que os mesmos pontos fixos são adotados na escala Celsius, respectivamente a 0 ºC e 100 ºC, a quanto corresponde, na Escala Fahrenheit, a temperatura de 30 ºC?

Considere que, em um procedimento médico, determinado fluxo de óxido nitroso escoe em uma tubulação previamente evacuada, de modo que o gás sofra uma expansão livre, comportando-se de forma ideal. Em face dessa situação, conclui-se, com base na primeira lei da termodinâmica, que a variação de energia interna do sistema origina-se exclusivamente das trocas de calor do sistema com a vizinhança.

Considerando (U) como energia interna, (H) como entalpia, (Q) como calor, (W) como trabalho e (W_e) como trabalho de eixo, a equação que expressa a primeira lei da termodinâmica para um processo com escoamento, em estado estacionário, entre uma única entrada e uma única saída, em que as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, é

Pelo perfil da dependência do fator de compressibilidade com a pressão para o óxido nitroso, apresentado no gráfico, inferese que as interações intermoleculares repulsivas são predominantes no comportamento do gás, na faixa de valores de pressão em análise.