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

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Q154013 Engenharia Química e Química Industrial
Para determinada reação considerada reversível, em que o
reagente A é transformado no produto B, julgue os itens a seguir.

No equilíbrio, os potenciais químicos de A e de B são, necessariamente, iguais.
Alternativas
Q2947223 Engenharia Química e Química Industrial
Identifique cada uma das afirmativas com V se for verdadeira ou F se for falsa.
( ) O potencial químico de uma substância é igual em todas as fases de um sistema quando este atinge o equilíbrio.
( ) O estado crítico para uma transição gás–líquido é definido por um conjunto de condições físicas no qual a densidade e outras propriedades do líquido e do vapor se tornam iguais.
( ) O ponto de orvalho para uma mistura de vapor puro e gás não-condensável é a temperatura na qual o vapor inicia sua condensação quando resfriado à pressão constante.
( ) Pela lei de Raoult, a pressão parcial de um componente em uma mistura na fase líquida é obtida pelo produto da pressão parcial do componente puro pela fração molar do componente na mistura.
( ) A regra das fases de Gibbs é usada para definir todas as propriedades e número de fases que podem coexistir para um determinado sistema e é aplicável somente a sistemas em equilíbrio.
Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta, de cima para baixo. 
Alternativas
Q2947220 Engenharia Química e Química Industrial

A temperatura de chama adiabática máxima ou de combustão adiabática máxima é definida para processos nos quais ocorre:

Alternativas
Q2947217 Engenharia Química e Química Industrial

Assinale a alternativa que apresenta as condições necessárias para que a combustão sem chama ocorra.

Alternativas
Q2947204 Engenharia Química e Química Industrial

Sabendo-se que a entalpia de uma substância pode ser predita pela relação empírica H= -32 + 5T + 0,1T2 , onde T é a temperatura em Kelvin, H é a entalpia em J/g, qual é a capacidade calorífica dessa substância à pressão constante?

Alternativas
Q2947203 Engenharia Química e Química Industrial

Na transferência de calor por radiação, a energia depende do comprimento de onda da radiação. Sabendo que Q é o fluxo de calor, A é a área de troca térmica, T é a temperatura, �� é a constante de Stefan-Boltzmann e que o fluxo de calor é calculado pela equação de Stefan-Boltzmann, temos:

Alternativas
Q2947200 Engenharia Química e Química Industrial

Quando a pressão parcial do vapor em um gás se iguala à pressão de vapor do líquido com o qual está em contato numa temperatura específica, obtemos o equilíbrio do sistema. Nesse caso, é correto afirmar:

Alternativas
Q2947198 Engenharia Química e Química Industrial
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Alternativas
Q2947197 Engenharia Química e Química Industrial

Os peróxidos orgânicos são uma classe de substâncias altamente reativas, oxidantes fortes e altamente inflamáveis. O teor de oxigênio ativo nos peróxidos é uma medida de sua reatividade, e, portanto, do grau de periculosidade, enquanto que a decomposição explosiva de um peróxido é definida:

Alternativas
Q2947196 Engenharia Química e Química Industrial
O poder calorífico de carvões minerais pode ser calculado a partir de fórmulas empíricas, como a de Gouthal e a de Dulong. A fórmula de Gouthal é expressa pela relação:
PCS = 82(CF) +A(MV)
Sendo: PCS = poder calorífico superior; CF = porcentagem de carbono fixo em base úmida; MV = porcentagem de matéria volátil na base úmida; A = fator obtido em tabela e dependente de MV; calor latente de evaporação da água a 18 ºC = 586 kcal/kg.
Uma amostra de carvão mineral apresentou a seguinte análise:
Umidade = 4% Matéria volátil = 27% Carbono fixo = 60,2 % Cinza = 8,8%.
Usando a fórmula de Gouthal e considerando o valor de A = 97, o PCS e o poder calorífico inferior desse carvão mineral são, respectivamente:
Alternativas
Q63541 Engenharia Química e Química Industrial

ESTUDO DE CASO

Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:
                       a + b → c                                                  ∆Hreação = 40 kJ/(kg de c formado)


O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.




Os componentes a e b estão estocados nos tanques T1 e T2 respectivamente. Depois de misturados em temperatura ambiente a corrente resultante (4) é misturada com uma corrente de reciclo (14) e alimentada no reator (corrente 5). Na reação, todo componente b presente no reator é consumido. A saída do reator (corrente 6) é então misturada com um solvente (componente d), proveniente do tanque de estocagem T3 e da saída do reciclo proveniente da coluna de destilação C, e alimentada no decantador D (corrente 7). Os componentes d e a são totalmente imiscíveis e o componente c particiona preferencialmente para fase rica no componente d seguindo para a destilação (correntes 8 e 9). A fase de fundo do decantador, rica no componente a, é reciclada para o reator (corrente 14). Na destilação os componentes c e d são separados, a corrente mais pesada, rica em d (corrente 13) é reciclada para a entrada do decantador. A corrente 11 é a corrente de produto do processo. As concentrações das correntes de entrada e saída do processo, bem como as correntes da coluna de destilação estão descritas na tabela abaixo



Dos pontos (1?10) representados no diagrama de equilíbrio líquido-líquido entre os componentes "a", "c" e "d", em ter-mos de frações molares, quais representam a alimentação no decantador "D" (corrente 7), a saída da fase leve do decantador (corrente 8) e o reciclo do reator (fase pesada do decantador, corrente 14) respectivamente?

Imagem 079.jpg

Alternativas
Q63517 Engenharia Química e Química Industrial
A Equação de Estado de van der Waals, Imagem 036.jpg
a primeira a predizer com relativo sucesso o equilíbrio transição líquido-vapor de substâncias puras. Sabendo que os coeficientes "a" e "b" são específicos para cada substância e não são dependentes nem da temperatura nem da pressão.

I. O coeficiente "b" da equação para uma dada substância, representa o menor volume possível que um mol desta substância pode assumir.

II. Em baixas temperaturas e altas pressões o resultado obtido através da equação de van der Waals para o volume molar tende a ser muito próximo do resultado obtido (para o volume molar) utilizando-se a equação dos gases ideais.

III. O termo (? a/V2) é o termo que leva em consideração as forças de atração entre as moléculas das substâncias puras.

IV. Esta é uma equação cúbica em V, em temperaturas abaixo da crítica, para uma mesma pressão de vapor a dada temperatura tem-se três raízes, a menor é o volume molar do líquido, a maior é o volume molar do vapor e a intermediária não tem sentido físico.

V. Para volumes molares muito grandes os resultado apresentados por esta equação tendem aos resultado obtidos pela equação dos gases ideais, em uma mesma temperatura.

É correto o que se afirma APENAS em


Alternativas
Q63516 Engenharia Química e Química Industrial
Um grupo de pesquisadores mediu a variação da pressão de vapor do Argônio com a temperatura na vizinhança de 84 K e determinou a seguinte correlação: Imagem 035.jpg
sendo A = 22,5 e B = 995,2 K. Determine a variação de entropia na mudança de fase (líquido-vapor) do argônio a 84 K.

Dados: (R = 8,314 J/molK)

Alternativas
Q63515 Engenharia Química e Química Industrial
Considere as afirmativas e a figura abaixo, que representa o diagrama de fases para uma substância pura.

Imagem 031.jpg

I. As regiões A, D e E representam regiões em que a substância seria um sólido, um fluido-supercrítico e um gás, respectivamente.

II. A temperatura e a pressão do ponto triplo desta substância são Imagem 032.jpg.

III. Se esta substância estiver inicialmente na temperatura e na pressão T1 e P3, ao elevar-se a temperatura até T2, mantendo a pressão constante, mudase o estado de agregação da substância de sólido para líquido

IV. A pressão P1 é a pressão de liquefação na temperatura T1, para esta substância.

V. A temperatura Imagem 033.jpg é a temperatura de ebulição desta substância na pressão Imagem 034.jpg.

É correto o que se afirma APENAS em

Alternativas
Q63514 Engenharia Química e Química Industrial
Determine a pressão de bolha (Pbolha) de uma mistura líquida contendo 20% de pentano, 50% hexano e 30% de heptano (em composição molar) e a fração molar de pentano (yp) na fase vapor em equilíbrio com esta mistura líquida mantida a 60 °C. Nesta temperatura, as pressões de vapor do pentano, hexano e heptano são, respectivamente, 2,9; 1,1 e 0,4 bar.

Alternativas
Q63513 Engenharia Química e Química Industrial
Uma turbina é alimentada com vapor superaquecido a 600 °C e 8 atm. A corrente de alimentação tem uma velocidade de 80 m/s e vazão mássica de 4,0 kg/s. A corrente de saída tem velocidade de 20 m/s, temperatura de 300 °C e pressão 1 atm. Se o equipamento opera em regime de estado estacionário, qual a máxima quantidade de trabalho possível de se extrair desta turbina?

Imagem 025.jpg





Alternativas
Q63512 Engenharia Química e Química Industrial
A figura abaixo descreve um sistema do tipo cilindropistão. Considere que não existe atrito entre o pistão e a parede do cilindro. Inicialmente a pressão no interior do cilindro é de 2 . 105 Pa e a temperatura é 300 K. Calcule o trabalho necessário, por mol de gás no interior do cilindro, para que o sistema atinja a nova condição de equilíbrio após a retirada do pino "A". Considere também que o processo é isotérmico e que a pressão externa é a atmosférica Imagem 022.jpg

Imagem 023.jpg



Alternativas
Ano: 2004 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Petrobras
Q1230936 Engenharia Química e Química Industrial
A respeito de turbinas, julgue o item a seguir.
Em um ciclo Rankine, com turbina de impulso e superaquecimento, operando entre 70 e 0,5 bar, podem ser gerados 52 MW de potência útil, a plena carga. Aumentando-se a pressão de 70 para 90 bar pode-se gerar até 15% a mais de potência.
Alternativas
Respostas
505: C
506: A
507: C
508: A
509: D
510: D
511: B
512: D
513: D
514: A
515: E
516: E
517: C
518: D
519: A
520: B
521: C
522: E