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

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Q3875565 Engenharia Química e Química Industrial
A Extração com Fluido Supercrítico (SFE) utiliza solventes acima do ponto crítico. Assinale a alternativa correta sobre o uso do CO2 supercrítico e a modulação de sua capacidade de solvência.
Alternativas
Ano: 2026 Banca: FGV Órgão: AMAZUL Prova: FGV - 2026 - AMAZUL - Engenheiro de Energia |
Q3854032 Engenharia Química e Química Industrial
Um cilindro contém um gás ideal que, inicialmente, é aquecido a volume constante, recebendo 500 J de calor do ambiente. Em seguida, o gás se expande isotermicamente, realizando um trabalho de 800 J sobre o pistão.
Considerando ambos os processos, o calor total trocado pelo gás é igual a
Alternativas
Q3853776 Engenharia Química e Química Industrial
Em físico-química, a interpretação correta de termodinâmica, equilíbrio e cinética é decisiva para prever direção de processos e velocidade de reação em condições operacionais.

Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo e registre V, para Verdadeiras, e F, para Falsas:

(__)Em temperatura constante, uma reação com energia livre de Gibbs padrão (ΔG°) negativa tende a ser espontânea nas condições padrão.

(__)Uma reação pode ser termodinamicamente favorável e ainda assim ocorrer lentamente, se possuir alta energia de ativação.

(__)A constante de equilíbrio (K) de uma reação depende do caminho (mecanismo) pelo qual a reação ocorre.

(__)O catalisador altera a posição do equilíbrio químico porque diminui ΔH° e aumenta K.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA dos itens acima, de cima para baixo:
Alternativas
Ano: 2026 Banca: FGV Órgão: AMAZUL Prova: FGV - 2026 - AMAZUL - Engenheiro Químico |
Q3852355 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma usina nuclear, como a Usina Nuclear Angra 2, o calor gerado no reator é utilizado para produzir vapor, acionar turbinas e converter parte da energia térmica em trabalho útil, seguindo princípios semelhantes ao Ciclo Rankine. Para o cálculo teórico dos limites de eficiência, emprega-se o Ciclo de Carnot, que representa a máxima eficiência entre duas reservas térmicas, conforme estabelecido pela Segunda Lei da Termodinâmica.
Considerando que na Usina de Angra 2, a temperatura média do vapor fornecido às turbinas seja de 277 °C e que a reserva fria associada ao sistema de condensação opere a 25°C, calcule a eficiência ideal do Ciclo de Carnot. 
Alternativas
Q4261314 Engenharia Química e Química Industrial
A atividade de água (Aw) é uma medida da quantidade de água livre no alimento que está disponível para reações químicas, bioquímicas e, principalmente, para o crescimento de microorganismos. Assinale a alternativa que descreve corretamente quais são os fatores que afetam na Aw.
Alternativas
Q3769468 Engenharia Química e Química Industrial
A entropia é uma medida do grau de desorganização ou aleatoriedade de um sistema. Portanto, uma redução de entropia significa que o sistema está passando por um processo que leva a uma maior ordem e menos desorganização. Qual dos sistemas a seguir apresenta uma redução de entropia?
Alternativas
Q3769467 Engenharia Química e Química Industrial
A entropia(S) termodinâmica é uma medida do grau de desordem, aleatoriedade ou dispersão de energia em um sistema físico. Ela está intrinsecamente ligada à Segunda Lei da Termodinâmica. Avalie as afirmações sobre entropia e marque a alternativa incorreta.
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Q3769466 Engenharia Química e Química Industrial
Um processo espontâneo em termodinâmica é aquele que ocorre naturalmente sob certas condições, sem a necessidade de qualquer intervenção externa contínua. Ele tem um sentido natural de ocorrência, como a água a fluir ladeira abaixo, e não está necessariamente relacionado à velocidade do processo, que pode ser rápido ou muito lento. Avalie os itens a seguir sobre o processo espontâneo e marque a alternativa correta.
( ) Uma vez iniciado, nenhuma ação externa é necessária para fazer com que o processo continue.
( ) Um processo é espontâneo quando ΔG é negativo (ΔG < 0), indicando uma diminuição da energia livre do sistema e uma tendência a um estado mais estável.
( ) Em sistemas químicos, a energia interna U é equivalente à energia potencial.
( ) A maioria dos processos espontâneos são irreversíveis, não podendo ser revertidos sem uma mudança significativa nas condições do universo.  
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Q3769465 Engenharia Química e Química Industrial
As funções de estado termodinâmica são propriedades de um sistema que dependem unicamente do seu estado atual e não do caminho percorrido para alcançar esse estado, sendo definidas apenas pelo estado inicial e final. Quais das variáveis termodinâmicas apresentadas a seguir não são consideradas funções de estado?
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Q3508493 Engenharia Química e Química Industrial
Durante o estudo desenvolvimento de formulações liofilizadas proteicas, duas abordagens analíticas distintas foram empregadas. Uma delas permite determinar temperaturas como a de congelamento, super-resfriamento e transição vítrea (Tg’), enquanto a outra possibilita observar a distribuição de sólido e líquido nas fases congeladas.

Quais técnicas são utilizadas para essa finalidade, respectivamente? 
Alternativas
Q3503402 Engenharia Química e Química Industrial
Um gás é definido como uma substância que se expande de forma espontânea para preencher completamente seu recipiente de maneira uniforme. Em relação às leis dos gases ideais, é INCORRETO afirmar que:
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Q3499795 Engenharia Química e Química Industrial
Um Engenheiro de Alimentos está desenvolvendo uma nova formulação de maionese de baixa caloria, que se baseia na estabilização de uma emulsão óleo em água altamente aerada, funcionando como uma espuma estável. Durante o processo, ele observa que a estabilidade da espuma e da emulsão é altamente dependente da tensão interfacial e da presença de surfactantes. A análise da interface óleo-água e arágua revela os seguintes comportamentos:

I- A adição de um surfactante hidrofílico (HLB > 10) reduz drasticamente a tensão superficial da fase aquosa e a tensão interfacial óleo-água.
II- A estabilidade da espuma diminui acentuadamente acima de 60°C, enquanto a estabilidade da emulsão é menos afetada pelo aumento da temperatura até 80°C.
III- A incorporação de proteínas do soro do leite desnaturadas termicamente aumenta a viscosidade da fase contínua e a estabilidade da emulsão, mas compromete a estabilidade da espuma em temperaturas elevadas.
IV-Um estudo de isotermas de adsorção demonstra que o surfactante hidrofílico forma uma monocamada saturada na interface ar-água e óleo água em concentrações abaixo da Concentração Micelar Crítica (CMC).

Considerando os princípios da Termodinâmica de Interfaces e o comportamento de sistemas coloidais complexos em alimentos, a explicação mais coerente para os fenômenos observados, em especial a diferença na estabilidade da espuma e da emulsão em função da temperatura e da presença de proteínas, é: 
Alternativas
Q3499782 Engenharia Química e Química Industrial
Um Engenheiro de Alimentos está desenvolvendo um novo produto de confeitaria de frutas (compota de frutas vermelhas) que será envasado em potes de vidro, pasteurizado e armazenado à temperatura ambiente por 18 meses. O produto contém alto teor de açúcares (60% brix), mas o pH é moderadamente ácido (pH 4,5). O principal desafio é evitar a cristalização do açúcar, durante o armazenamento prolongado, e prevenir a formação de gás por fermentação de leveduras osmófilas, que podem causar estufamento da tampa e alteração sensorial. Dessa maneira, a estratégia de formulação e escolha da embalagem mais eficaz para simultaneamente controlar a cristalização do açúcar, inibir o crescimento de leveduras osmófilas e garantir a integridade da embalagem sob as condições de armazenamento, bem como a característica crítica da embalagem para esse cenário, são:
Alternativas
Q3444381 Engenharia Química e Química Industrial
Em relação à amônia contida no esgoto, que se apresenta em solução tanto na forma de íon (NH4+ ) quanto na forma livre, não ionizada (NH3), julgue os seguintes itens.

I Ao processo de conversão de amônia em nitrito e deste em nitrato, dá-se o nome de nitrificação, sendo característicos desse processo o consumo de oxigênio e a geração de alcalinidade.
II Em valores de pH acima de 8, praticamente toda a amônia se encontra na forma de NH3.
III Em valores de pH acima de 11, praticamente toda a amônia se encontra na forma de NH4+ .

Assinale a opção correta.
Alternativas
Q3302167 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item seguinte, relativo a métodos de extração de compostos naturais. 


A extração com fluidos supercríticos é limitada apenas a compostos polares, pois o dióxido de carbono supercrítico apresenta baixa afinidade com compostos apolares. 

Alternativas
Q3301955 Engenharia Química e Química Industrial

A respeito das tecnologias de produção do hidrogênio renovável, julgue o item que se segue. 


O processo produtivo que proporciona o maior rendimento e aproveitamento energético do hidrogênio verde é o termoquímico, especialmente porque utiliza o calor (altas temperaturas) para decompor diretamente a água do vapor, liberando o hidrogênio. 

Alternativas
Q3301660 Engenharia Química e Química Industrial
A Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) é uma técnica amplamente utilizada na caracterização de polímeros, pois permite identificar diferentes eventos térmicos de uma amostra. Durante a análise de um polímero amorfo, ou parcialmente cristalino, eventos endotérmicos e exotérmicos podem ser observados, dependendo da estrutura molecular e do histórico térmico da amostra.
Ao analisar uma amostra de polímero por DSC, foi identificado um evento endotérmico caracterizado por uma alteração na linha de base, em aproximadamente 60 °C, conforme mostrado na figura a seguir.


Imagem associada para resolução da questão

Com base nessas informações, esse evento pode ser atribuído à: 
Alternativas
Q3299864 Engenharia Química e Química Industrial

Jacques Dubochet foi laureado com o prêmio Nobel de Química em 2017 por suas contribuições no desenvolvimento da técnica de vitrificação, que mais tarde se tornou fundamental na criopreservação de amostras biológicas com finalidade de determinação estrutural. Para montar o aparato de vitrificação, Dubochet utilizou um nebulizador, uma fenda metálica, uma pinça, um recipiente contendo líquido criogênico, água no estado líquido e um filme de carbono. O nebulizador foi empregado para pulverizar a solução aquosa através da fenda metálica. Em seguida, as microgotas que ultrapassavam a fenda eram depositadas sobre a superfície de um filme de carbono preso à pinça, sendo imediatamente submersas no recipiente criogênico por meio de um movimento pendular. O intervalo entre a deposição das gotas e o congelamento era determinado pela geometria do aparato.


A figura a seguir ilustra o protótipo desenvolvido por Dubochet.



Imagem associada para resolução da questão



Com base nos conhecimentos sobre a técnica de vitrificação, é correto afirmar:

Alternativas
Q3206860 Engenharia Química e Química Industrial
Na transferência de calor, uma equação muito utilizada no plano cartesiano é a equação da difusão de calor na sua forma geral:

Imagem associada para resolução da questão

A equação da difusão de calor pode ser reduzida mediante a dimensão do sólido, a ocorrência ou não de geração de energia, a variação ou não do sistema com o tempo.

Com relação a essa equação, qual das afirmativas a seguir é correta?
Alternativas
Q3206859 Engenharia Química e Química Industrial
Aletas ou superfícies estendidas são sólidos secundários, conectadas em um sólido principal. São utilizadas para aumentar consideravelmente a troca de calor entre um sólido e um fluido. Com relação a aletas, são feitas as seguintes afirmativas:

I. O resfriamento é mais rápido devido a uma maior área de troca de calor.
II. A utilização de superfícies estendidas se dá principalmente com a finalidade de melhorar a transferência de calor nas fronteiras do sólido principal, que ocorre por condução.
III. Uma maneira de elevar a taxa de calor por meio do aumento do coeficiente convectivo, o que pode ser realizado com o aumento da velocidade do fluido que passa pela aleta.

Estão corretas as afirmativas 
Alternativas
Respostas
41: A
42: D
43: B
44: A
45: D
46: D
47: C
48: A
49: A
50: C
51: A
52: C
53: C
54: A
55: E
56: E
57: C
58: E
59: D
60: B