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

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Ano: 2024 Banca: UFMT Órgão: UFMT Prova: UFMT - 2024 - UFMT - Engenheiro/Área: Químico |
Q2705658 Engenharia Química e Química Industrial
Assinale a afirmação correta em relação ao coeficiente de condutividade térmica (W.m-1 .K-1 ).
Alternativas
Ano: 2024 Banca: UFMT Órgão: UFMT Prova: UFMT - 2024 - UFMT - Engenheiro/Área: Químico |
Q2705654 Engenharia Química e Química Industrial
Trocador de calor é um equipamento usado para efetuar a troca térmica entre duas (ou mais) correntes: um fluido, a temperatura maior (fluido quente), cede energia térmica para outro (fluido frio) sem que ocorra mistura. Nos trocadores de contato indireto, a troca de energia entre os fluidos ocorre por meio de uma parede metálica. Dentre as características de operação dos diversos tipos de trocadores de contato indireto, assinale a INCORRETA.
Alternativas
Ano: 2024 Banca: UFMT Órgão: UFMT Prova: UFMT - 2024 - UFMT - Engenheiro/Área: Químico |
Q2705652 Engenharia Química e Química Industrial
Considere o diagrama seguinte que representa a operação de uma coluna de destilação dos componentes A e B em contínuo já existente. 
Q35.png (556×616)


Assinale a alternativa que apresenta a informação correta em relação ao número de pratos na coluna de destilação (sem considerar o ebulidor) e ao estado da alimentação, sabendo que ZF = 0,4.
Alternativas
Ano: 2024 Banca: UFMT Órgão: UFMT Prova: UFMT - 2024 - UFMT - Engenheiro/Área: Químico |
Q2705651 Engenharia Química e Química Industrial
No estudo da termodinâmica de soluções, são utilizados diversos conceitos. Sobre o tema, assinale a afirmativa INCORRETA.
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Ano: 2024 Banca: UFMT Órgão: UFMT Prova: UFMT - 2024 - UFMT - Engenheiro/Área: Químico |
Q2705650 Engenharia Química e Química Industrial
O conceito de entropia foi desenvolvido no século XIX, de modo a estudar a eficiência da máquina a vapor, em grande parte pelo trabalho de Sadi Carnot, Rudolph Clausius e Lorde Kelvin. O conceito teve implicações mais amplas na engenharia, no pensamento filosófico e teológico na Europa do século XIX. Assinale a alternativa que apresenta a descrição mais apropriada da lei da entropia.
Alternativas
Q2507206 Engenharia Química e Química Industrial
Considere a seguinte equação química não balanceada:
KMnO4 + HCl = KCl + MnCl 2 + H2O + Cl2

Assinale a alternativa que contém corretamente o coeficiente estequiométrico adequado a ser colocado antes de HCI para balancear a equação: 
Alternativas
Q2507189 Engenharia Química e Química Industrial
Eduarda, engenheira química, precisa encontrar energia necessária, em kJ, para elevar a temperatura de 20 mols de um gás diatômico inicialmente à 57 ºC até a temperatura de 107 ºC. Assinale a alternativa que contém a energia necessária encontrada por Eduarda. Adote: constante universal de gás R = 8,3 J.K−1 .mol−1 ; 0 ºC igual a 273 ºK
Alternativas
Q2444869 Engenharia Química e Química Industrial

Com base em conceitos de termodinâmica e noções de instrumentação, julgue o próximo item.


Considere um instrumento de medição de temperatura ajustado para alcance (span) de 100 oC; considere, ainda, que o limite inferior da capacidade de medida ou de transmissão desse instrumento seja de 50 oC. Nessa situação, o limite superior dessa capacidade de medida ou de transmissão é de 150 oC.

Alternativas
Q2444868 Engenharia Química e Química Industrial

Com base em conceitos de termodinâmica e noções de instrumentação, julgue o próximo item.


Uma máquina que realiza 1.000 J de trabalho ao retirar 3.000 J de calor de um reservatório que está à temperatura de 750 K possui eficiência térmica inferior a 35%. 

Alternativas
Q2444867 Engenharia Química e Química Industrial

Com base em conceitos de termodinâmica e noções de instrumentação, julgue o próximo item.


Se, em determinada situação, um instrumento de medição de corrente elétrica, com faixa de medida (range) de 100 mA a 20 A e exatidão de 10% de fundo de escala, apresentar valor medido igual a 15 A, então o valor real da corrente elétrica que se está medindo será dado por 15 A ± 2 A.

Alternativas
Q2444866 Engenharia Química e Química Industrial

Com base em conceitos de termodinâmica e noções de instrumentação, julgue o próximo item.


O tubo de Bourdon consiste em instrumento de medição de temperatura por dilatação de líquido que preenche o referido tubo, o qual, por sua vez, é normalmente fabricado em vidro com propriedades térmicas adequadas às variações de temperatura cobertas pelo medidor.

Alternativas
Q2443743 Engenharia Química e Química Industrial
Em muitos processos de combustão, a mudança de fase líquido-vapor é importante. Por exemplo, uma gota de combustível líquido deve inicialmente evaporar antes de ser queimada, e ser resfriado suficientemente, o vapor de água presente nos produtos de combustão pode condensar-se (Turns, 2013). Assinale a alternativa que apresenta o calor latente de vaporização como sendo.
Alternativas
Q3730635 Engenharia Química e Química Industrial
O gesso é um material aglomerante, obtido a partir da Gipsita, mineral abundante em terrenos cretáceos no Brasil, como o polo gesseiro do Araripe, estado de Pernambuco. Seu principal componente é o Sulfato de Cálcio di-hidratado. Por meio de calcinação, parte da água de hidratação é retirada e o mineral é moído para formar um pó, usado na construção civil e na medicina, entre muitas outras aplicações. Quando se reidrata o Sulfato de Cálcio hemi-hidratado, com cerca de um terço de seu peso em água, ele volta ao seu estado di-hidratado. Nesse processo, o gesso endurece em alguns minutos, em uma reação perceptivelmente exotérmica, vista abaixo:

CaSO4 . ½ H2O (s) + 3/2 H2O (liq) ➞ CaSO4 . 2 H2O (s) + Energia (Calor)

Analisando a variação de entalpia dessa reação:
                              Imagem associada para resolução da questão

Um paciente, que teve a perna engessada para imobilização ortopédica, se queixou que o gesso esquentou muito enquanto endurecia. Pode-se estimar a temperatura máxima da peça de gesso assim que se endurece, com base nos dados de entalpia da reação acima, fazendo as seguintes considerações: 

- A temperatura ambiente na sala ortopédica ficou estável em 21 °C, não se alterando enquanto o gesso foi aplicado e endureceu;

- A pressão não variou ao longo do processo de endurecimento do gesso e os valores de entalpia de cada substância não são dependentes da temperatura; 

- Todo o calor liberado pela reação seria expresso no aumento de temperatura da peça de gesso

([ΔHoReação] = ΔHoAquecimento do Gesso).  

Assim, calculando com base na equação de Kirchhoff:

n . [ΔHoReação] = n . Cp . ΔT

Onde:
n = Número de moles Cp = Capacidade Calorífica do Gesso = 186,2 Joules.K-1.mol-1   ΔT = Variação da Temperatura da peça de Gesso (Temperatura final ºK – Temperatura Inicial do Gesso ºK) 

Dada a equação de conversão entre °K (kelvin) em °C (celsius):

°C = °K - 273,15  

Depois de aplicar o cálculo, considerando que toda a energia térmica da reação fosse acumulada no gesso, com relação à temperatura do gesso, é correto afirmar que 
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Q3730624 Engenharia Química e Química Industrial
Alcalinidade total e pH são conceitos inter-relacionados, mas diferentes. O pH mede a concentração de íons H+ ou de OH- indicando o quanto uma solução é ácida ou básica, em uma escala absoluta e de crescimento exponencial. Por sua vez, a alcalinidade total indica quanto ácido ou base a solução pode absorver sem alterar de forma impactante seu pH. Em outras palavras, a alcalinidade total mede a capacidade de tamponamento de uma solução, uma certa elasticidade em absorver ácidos sem impactar os valores de pH. Essa capacidade de tamponamento é extremamente importante para a manutenção da vida, e é comum encontrarmos muitos exemplos de soluções tamponadas nos sistemas biológicos. Em fontes naturais de água, a alcalinidade varia de acordo com a geologia do local. Os minerais das rochas mais próximas e a permeação do solo influenciam dramaticamente a alcalinidade das águas adjacentes. Por exemplo, áreas com predominância de rochas de calcário terão uma alcalinidade maior em suas águas do que áreas com predominância de rochas graníticas. Ao medir alcalinidade, os resultados são normalmente expressos como ppm (ou mg/L) de Carbonato de Cálcio (CaCO3). Íons de hidróxido (OH ), íons de Bicarbonato (HCO3 ) e íons de Carbonato (CO3 2- ) também contribuem para a alcalinidade da água. Diante do exposto, pode-se afirmar que o(a) 
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Q3730615 Engenharia Química e Química Industrial
Os gases fluorocarbonetos e seus derivados (onde pode haver também outros átomos, como hidrogênio ou cloro) foram sintetizados a partir da década de 1930 pelo cientista Thomas Midgely Jr. e logo surpreenderam por sua baixa reatividade química. As ligações entre carbono e flúor são tão fortes, que esses compostos ignoram quase que completamente o ataque químico da maioria das moléculas, só reagindo com aquelas extremamente oxidantes. Essa inércia química, mesmo à quente, associada ao fato de serem inodoros e incolores, fez com que fossem usados como expansores na fabricação de polímeros orgânicos e, também, como gases propulsores de aerossóis. Outra propriedade dos fluorocarbonetos nasce da baixa interação entre as suas próprias moléculas, o que diminui seus pontos de fusão e ebulição quando comparados a moléculas de hidrocarbonetos com estruturas similares. Isso confere a elas excelentes propriedades criogênicas, o que tornou os fluorocarbonetos ideais para serem usados nos motores de refrigeração (nos ciclos de compressão, expansão, evaporação e condensação). Observando a condutividade térmica do gás Tetra-Flúor-Metano (CF4, nome comercial FREON 14), ele apresenta um valor de 4,06 (Kgás / cal / cm . K . s), tendo sido usado como gás de refrigeradores, material de isolamento térmico em janelas de vidro, propulsor de aerossóis e outras aplicações por décadas. Atualmente ele quase não é mais usado nessas aplicações, tendo sido paulatinamente substituído inicialmente por moléculas de Cloro-Fluor-Carboneto e mais recentemente essas também foram substituídas por algumas moléculas menos eficientes nas características de isolamento e refrigeração, além do que, os novos refrigerantes são muitas vezes inflamáveis, como o Isobutano. Sobre o assunto, é correto afirmar que o CF4 perdeu seu lugar de destaque tanto na refrigeração como no isolamento térmico porque 
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Q3686201 Engenharia Química e Química Industrial

No diagrama a seguir, é apresentada a curva de solubilidade do cloreto férrico (FeCl3 ) em água, em função da temperatura. As composições no diagrama se encontram em percentagem mássica, e a temperatura se encontra em graus Celsius.

Imagem associada para resolução da questão

GREEN, D. W.; PERRY, R. H. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. 8. ed. New York: McGraw-Hill, 2008 (adaptado).


 A partir do diagrama, analise as afirmativas a seguir.


I. Na parte esquerda do diagrama (esquerda da curva de solubilidade), é encontrada a região de uma fase, ou seja, a região em que o sistema forma uma solução homogênea.


II. A partir do diagrama, é possível dizer que, ao se misturar 79 g de cloreto férrico com 21 g de água, a 30°C, o sistema terá, aproximadamente, 50 g de solução saturada e 50 g de sólido precipitado.


III. À direita da curva de solubilidade, todo o cloreto férrico presente no sistema irá aparecer como precipitado.


Estão corretas as afirmativas

 

Alternativas
Q3682616 Engenharia Química e Química Industrial
O princípio de Le Chatelier em relação a um sistema em equilíbrio químico é definido pela: 
Alternativas
Q3682614 Engenharia Química e Química Industrial
Considere uma mistura gasosa composta por 40% de oxigênio (O2), 30% de nitrogênio (N2) e 30% de dióxido de carbono (CO2). Se essa mistura está a uma pressão de 2 atm e temperatura de 25°C, qual é a densidade dessa mistura? Dados: Oxigênio=16g/mol, N=14g/mol, Carbono=12g/mol, R=0,0821 atm.L/mol.K
Alternativas
Q3682602 Engenharia Química e Química Industrial
Os diagramas de equilíbrio são ferramentas essenciais para compreender as fases e composições de sistemas materiais em diferentes condições de temperatura e pressão. Qual das seguintes afirmativas é verdadeira em relação aos diagramas de equilíbrio?
Alternativas
Q3557665 Engenharia Química e Química Industrial
Qual tipo de polímero é mais adequado para uma aplicação de alta temperatura, devido à sua Tg (temperatura de transição vítrea) elevada? 
Alternativas
Respostas
61: B
62: C
63: C
64: A
65: D
66: D
67: D
68: C
69: C
70: C
71: E
72: C
73: B
74: B
75: C
76: A
77: D
78: E
79: D
80: C