Questões de Concurso Sobre termodinâmica e equilíbrio de fases em engenharia química e química industrial

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Q89031 Engenharia Química e Química Industrial
Para separar o amoníaco presente em uma mistura gasosa amoníaco – ar, com 8% molar de Imagem 128.jpg , lava-se essa mistura, em um único estágio, com água reciclada a 293 K contendo uma quantidade de amoníaco de 0,01 molImagem 129.jpg/ mol Imagem 130.jpg O. A composição doImagem 131.jpg no produto gasoso é 0,032 molImagem 132.jpg/ mol ar.

Dado: Curva de Equilíbrio do Sistema Amoníaco – Imagem 133.jpg O – Ar a 293 K e 101.325 Pa.

Imagem 134.jpg

A razão entre a vazão molar do solvente e a vazão molar do ar é
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Q89019 Engenharia Química e Química Industrial
Considere Imagem 116.jpg como as capacidades caloríficas molares, de um gás ideal, a pressão constante e volume constante, respectivamente, e (?) como a razão entre estas capacidades caloríficasImagem 117.jpg. A equação que relaciona a pressão e o volume de um gás ideal em um processo adiabático reversível, quando estas capacidades caloríficas são constantes, é dada por
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Q89018 Engenharia Química e Química Industrial
Considere 1 mol de um gás ideal passando por um processo mecanicamente reversível em um sistema fechado, de um estado inicial a uma temperatura Imagem 108.jpg e a uma pressão Imagem 109.jpg , até um estado final a uma temperatura T e a uma pressão P. Se Imagem 110.jpg são as capacidades caloríficas molares deste gás, a pressão e volume constantes, respectivamente, e se R é a constante universal dos gases, a expressão para o cálculo da variação de entropia (?S) desse processo é
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Q89017 Engenharia Química e Química Industrial
Uma máquina térmica é um dispositivo que opera segundo um ciclo térmodinâmico. O seu fluído de trabalho opera entre dois reservatórios de energia térmica, a saber:

• um reservatório quente (fonte quente), onde o fluído absorve uma quantidade de calorImagem 099.jpg ;

• um reservatório frio (fonte fria), onde o fluido descarta uma quantidade de calorImagem 100.jpg .

Se a quantidade de trabalho líquido produzida por esse fluído for igual aImagem 101.jpg , então a eficiência térmicaImagem 102.jpg dessa máquina é dada por

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Q89011 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando (U) como energia interna, (H) como entalpia, (Q) como calor, (W) como trabalho e Imagem 077.jpg 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
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Q89010 Engenharia Química e Química Industrial
Um mol de um fluido homogêneo, com composição constante, confinado em um cilindro equipado com um êmbolo sem atrito, sofre uma compressão reversível, de um estado inicial (1) a um estado final (2). Sabendo-se que HImagem 075.jpg U + PV e GImagem 076.jpg H - TS, em que:

H = entalpia molar;
G = energia livre de Gibbs molar;
S = entropia molar;
P = pressão;
T = temperatura;
V = volume molar,

para este processo de compressão, conclui-se que
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Q89009 Engenharia Química e Química Industrial
Um compressor trabalhando adiabaticamente e com uma eficiência de 80%, comprime vapor saturado de 100 kPa a 300 kPa e necessita de 650 kJ para comprimir 10 kg deste vapor. Se a compressão for conduzida agora de forma adiabática e isentrópica, o trabalho necessário para comprimir a mesma quantidade de vapor saturado, em kJ, é de
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Q89008 Engenharia Química e Química Industrial
Um gás ideal, com capacidades caloríficas constantes, passa pela seguinte sequência de processos mecanicamente reversíveis em um sistema fechado:

1. de um estado inicial a 100 o C e 1 bar, é comprimido adiabaticamente até 150 o C;

2. em seguida, é resfriado de 150 o C a 100 o C, a pressão constante;

3. finalmente, é expandido isotermicamente até o seu estado original.

Para o ciclo completo, as variações de energia interna (?U) e entalpia (?H) são
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Q89007 Engenharia Química e Química Industrial
Um tanque, inicialmente sob vácuo, é preenchido com um gás proveniente de uma linha com pressão constante. Desprezando-se a transferência de calor entre o gás e o tanque e as variações de energia cinética e potencial, a relação entre a entalpia específica do gás na linha de entrada Imagem 069.jpg e a energia interna específica do gás no interior do tanque, após o enchimento (U), é
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Q88994 Engenharia Química e Química Industrial
O abaixamento crioscópico do benzeno é utilizado na indústria do petróleo para medir massas molares de solutos. A equação que rege esse fenômeno pode ser expressa por:

Imagem 035.jpg

Sabe-se que:

X1 é a fração molar de solvente em solução que cristaliza na temperatura T;

ΔfH  e  T0 são, respectivamente, a variação de entalpia e a temperatura de fusão do solvente puro;

• R é a constante universal dos gases que pode ser aproximada por 2 cal/(mol•K);

• a variação de entropia de fusão do benzeno puro é 8 cal/(mol•K);

• a massa molar do benzeno é 78 g/mol;

• a temperatura de fusão do benzeno (T0)  é  278,5 K.

A massa molar do soluto, a 278 K, necessária para a cristalização do benzeno a partir de uma solução de 10 g de soluto em 780 g de benzeno, em g/mol, é

Imagem 036.jpg

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Ano: 2010 Banca: FUNCAB Órgão: IDAF-ES Prova: FUNCAB - 2010 - IDAF-ES - Engenheiro Químico |
Q197987 Engenharia Química e Química Industrial
Os valores de energia de ligação entre alguns átomos são fornecidos abaixo.
Ligação Energia de ligação (kJ /mol)
C - H 414
H - O 463
C - O 339
C = O 716
O = O 497
O valor de ?H da reação entre metanal e oxigênio do ar produzindo ácido metanoico, em kJ/mol, é aproximadamente:

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Ano: 2010 Banca: FUNCAB Órgão: IDAF-ES Prova: FUNCAB - 2010 - IDAF-ES - Engenheiro Químico |
Q197985 Engenharia Química e Química Industrial
Analise o gráfico apresentado a seguir.
Imagem 001.jpg
Sabendo que ele representa os diagramas de fases da água pura e de uma solução aquosa de soluto não volátil, é INCORRETO afirmar que:

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Ano: 2010 Banca: FUNCAB Órgão: IDAF-ES Prova: FUNCAB - 2010 - IDAF-ES - Engenheiro Químico |
Q197984 Engenharia Química e Química Industrial
Um gás real obedece à equação pV=nRT, de Clapeyron:

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Q187583 Engenharia Química e Química Industrial
Uma mistura parcialmente vaporizada, composta por A e B, está nas condições de temperatura T e pressão P. Nessas condições, a volatilidade de A em relação a B é igual a 2,0. A composição do componente B no vapor é 0,4. A composição da espécie A, na fase líquida dessa mistura é, aproximadamente,
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Q187582 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente binária vapor saturado, formada pelas espécies A e B, está nas condições operacionais de temperatura T e pressão atmosférica. As constantes de equilíbrio das espécies presentes nas condições operacionais do vapor são Imagem 010.jpg= 0,62 e Imagem 011.jpg = 2,00. A fração molar do componente A, nesse vapor, é, aproximadamente,
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Q187577 Engenharia Química e Química Industrial
Fluido é a denominação genérica para líquidos e gases. Nesse sentido, considere as afirmativas abaixo.

I - Um fluido incompressível escoa sempre da menor para a maior pressão.

II - Um fluido perfeito é aquele que provoca baixas perdas de carga quando em escoamento.

III - A viscosidade de um líquido diminui com o aumento da temperatura.

IV - Manômetros diferenciais são empregados para medir a diferença de pressão estática entre dois pontos de um fluido em escoamento.

São corretas APENAS as afirmativas
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Q187574 Engenharia Química e Química Industrial

A equação de estado de van der Waals, representada abaixo, é utilizada para descrever o comportamento de gases reais e inclui os parâmetros a e b.

Imagem 006.jpg

Esses parâmetros podem ser determinados empiricamente ou estimados a partir do conhecimento da temperatura e da pressão críticas do gás em questão. No caso da amônia, qual a estimativa correta para o parâmetro a, em J.m3 .mol -2 ?

Tc (NH3) = 400K

pc (NH3) = 11MPa

R = 8 J . mol-1. k-1

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Q187573 Engenharia Química e Química Industrial
Um ciclo de Rankine é utilizado para a produção de energia elétrica em uma unidade piloto multipropósito. Sabendo-se que as entalpias específicas da água de alimentação da caldeira, do vapor superaquecido que sai da caldeira e do vapor saturado que deixa a turbina são iguais a 900 kJ/kg, 3.000 kJ/kg e 2.700 kJ/kg, respectivamente, e que 1 kW é igual a 1 kJ/s, se a caldeira gerar calor a uma taxa de 2.100 kJ/min, a potência elétrica produzida, em kW, será
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Q187572 Engenharia Química e Química Industrial

Um reservatório cilíndrico fechado contém dióxido de carbono a temperatura e pressão ambientes. Admitindo comportamento ideal para o gás, qual a variação estimada da entropia do Imagem 004.jpg em J.mol -1 .K-1 , quando aquecido até que sua pressão atinja 270 KPa?

Cp (CO2) = 23 Jmol-1.K-1 

R = 8 J.mol-1.K-1

Alternativas
Q187568 Engenharia Química e Química Industrial
Em tanques de armazenamento de derivados de petróleo, é muito comum o acúmulo de substâncias gasosas, oriundas da fase líquida, na parte interna, entre o nível de líquido e a tampa do tanque.
Com relação ao fenômeno da volatilização, descrito acima, são feitas as afirmativas a seguir.

I - Quanto maior a pressão de vapor de uma substância, mais volátil ela será.

II - A volatilidade de uma substância só pode ser medida na mudança do estado líquido para o estado vapor.

III - A destilação usa a vaporização total das misturas líquidas para separar as substâncias mais voláteis.

IV - A temperatura na qual a pressão de vapor é igual à pressão ambiente corresponde ao ponto de ebulição de uma determinada substância.

Estão corretas APENAS as afirmativas

Alternativas
Respostas
501: D
502: E
503: D
504: C
505: B
506: E
507: A
508: B
509: A
510: B
511: D
512: C
513: E
514: C
515: C
516: E
517: C
518: D
519: D
520: B