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

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Q3206858 Engenharia Química e Química Industrial
A transferência de calor muitas vezes pode ser dependente do tempo, devido a mudanças de condições de contorno do sólido em análise. Um parâmetro utilizado para essa finalidade é o número de Biot – Bi (que representa uma medida da queda de temperatura no sólido em relação à diferença de temperatura entre a superfície e o fluido).
A partir dessa relação, se o número de Biot for muito menor que 1, a resistência à condução no interior do sólido
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Q3206857 Engenharia Química e Química Industrial
Na área industrial, o equipamento utilizado para a troca de calor entre dois fluidos com temperaturas distintas é o trocador de calor. Suas aplicações são de extrema importância, como, por exemplo, o aquecimento ou o resfriamento de fluidos. Um parâmetro essencial utilizado é o coeficiente global de transferência de calor.
O parâmetro de “coeficiente global de transferência de calor” NÃO é obtido a partir
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Q3206855 Engenharia Química e Química Industrial
O diagrama de fases T × x1 × y1, para uma mistura binária ideal 1 + 2 à pressão constante de 1 bar, é apresentado na Figura 3.

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Sobre o comportamento da mistura binária 1 + 2, no que tange às variações de temperatura, das frações molares e da energia de Gibbs, são feitas as seguintes afirmativas:

I. A uma temperatura abaixo das temperaturas de saturação dos componentes 1 e 2, a mistura existe como um líquido sub-resfriado para qualquer fração molar, evidenciando que a energia de Gibbs do líquido é menor que a do vapor em todo intervalo de composição.
II. A 50°C, a mistura 1 + 2 está em equilíbrio líquido-vapor, se as frações molares de líquido e de vapor correspondem aproximadamente a x1 = 0,38 e y1 = 0,75.
III. A uma temperatura acima das temperaturas de saturação dos componentes 1 e 2, a mistura existe como vapor superaquecido, uma vez que as energias de Gibbs do líquido e do vapor são iguais para todo intervalo de composição.
IV. A curva inferior, identificada como T - x1, corresponde à curva de ponto de orvalho, enquanto a curva superior, identificada como T - y1 corresponde à curva do ponto de bolha.

Estão corretas apenas as afirmativas
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Q3206853 Engenharia Química e Química Industrial
Para que fosse possível tomar um chá recém feito, uma caneca com 300 mL da bebida inicialmente a 70°C foi deixada na bancada da cozinha e esquecida até alcançar o equilíbrio a 25°C. Admite-se o chá como fluido termodinâmico com propriedades idênticas às da água. No início do processo, considera-se o volume específico do chá igual a 0,001 m³/kg e a entalpia e a entropia específicas iguais a 292,96 kJ/kg e 0,95 kJ/(kgK), nessa ordem. Ao final, a entalpia e a entropia específicas do chá são, respectivamente, 104,87 kJ/kg e 0,37 kJ/(kgK).
Com base nesses dados, qual é, aproximadamente, a variação de entropia do universo?
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Q3206852 Engenharia Química e Química Industrial
No que diz respeito ao equilíbrio de fases, considere as propriedades abaixo, relacionandoas às suas definições.

1. Fugacidade
2. Coeficiente de atividade
3. Potencial químico

A. Denota o afastamento de uma mistura binária do comportamento de uma solução ideal.
B. Corresponde à variação da energia de Gibbs de uma mistura, em uma fase específica, resultante da adição de uma quantidade unitária de um componente à mesma fase e mantendo constantes a pressão, a temperatura e as quantidades dos demais componentes. Equivale à energia de Gibbs parcial molar.
C. Desempenha, para gases reais, função análoga à da pressão parcial para os gases ideais. É possível interpretar como uma pressão ajustada que considera os desvios da idealidade.

Qual é a associação correta entre números e letras?
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Q3206851 Engenharia Química e Química Industrial
O diagrama de fases para uma mistura A + B, à pressão constante de 2 bar, exibe um azeótropo de máximo em temperatura. A 328 K, as pressões de saturação dos compostos A e B correspondem a 0,68 bar e 0,46 bar, respectivamente.
Com base nesses dados, os coeficientes de atividade dos compostos A e B são, aproximadamente,
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Q3206850 Engenharia Química e Química Industrial
Vapor d'água superaquecido a 5 MPa e 700°C flui através de uma turbina isolada com uma velocidade de 315 m/s, conforme ilustrado na Figura 2. O diâmetro da tubulação de entrada é 25 mm. Na saída do equipamento, o vapor úmido com um título de 87% está a 90°C. Considera-se que, na entrada (1), o volume específico e a entalpia específica do vapor d'água correspondem a 0,088 m3 /kg e 3457,7 kJ/kg, nessa ordem, e que, na saída (2), as entalpias da água líquida e vapor correspondem a 376,9 e 2660,1 kJ/kg, respectivamente. 

Figura 2: Escoamento em regime estacionário através de uma turbina isolada.
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Com base nesses dados, desprezando-se as variações de energia cinética e de energia potencial e considerando que a turbina foi projetada corretamente, qual a potência desenvolvida pelo dispositivo?
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Q3206848 Engenharia Química e Química Industrial
O ciclo de Rankine ideal para uma planta de potência simples a vapor representado no diagrama T x s, conforme ilustrado na Figura 1, é composto por quatro processos em regime permanente. Cada um dos processos está vinculado a um dispositivo: caldeira, turbina, condensador e bomba.

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A partir dessas informações, qual descrição a seguir NÃO representa o processo que ocorre em um desses dispositivos?
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Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189962 Engenharia Química e Química Industrial
Durante a análise de uma solução, um engenheiro químico observou que a adição de um soluto não volátil resultou em uma diminuição da pressão de vapor da solução. Ele precisa explicar como isso afeta as propriedades da solução comparado com o solvente puro. Qual das seguintes afirmativas explica CORRETAMENTE o fenômeno observado?
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Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189960 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro químico está avaliando um compressor que opera de forma adiabática e isentrópica, comprimindo um gás ideal de um volume inicial de 10 m³ para um volume final de 2 m³. Qual das afirmações abaixo é verdadeira sobre o comportamento do gás durante a compressão?
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Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189951 Engenharia Química e Química Industrial
Considere um processo de expansão adiabática de um gás real em um sistema aberto onde a entalpia é mantida constante. Avalie as proposições a seguir sobre o comportamento do gás durante o processo:

I - A temperatura do gás sempre diminui durante uma expansão adiabática.
II - Para um gás real, a expansão adiabática pode resultar em aquecimento se o coeficiente de JouleThomson for negativo.
III - Em uma expansão adiabática de um gás real, a entropia do gás sempre aumenta.

É CORRETO o que se afirma em:
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Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189941 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma mistura binária de benzeno e tolueno, o ponto de bolha é a temperatura em que a primeira bolha de vapor se forma ao aquecer a mistura. Se a fração molar do benzeno é 0,4, qual das seguintes afirmações sobre o comportamento da mistura no ponto de bolha é verdadeira?
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Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189940 Engenharia Química e Química Industrial
Em um sistema fechado, um gás ideal é comprimido de forma isotérmica, reduzindo seu volume inicial de 5 m³ para 2 m³. Se a temperatura permanece constante durante o processo, qual é a relação entre a pressão final e inicial do gás?
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Q3969383 Engenharia Química e Química Industrial
O equilíbrio liquido-vapor é o fenômeno que ocorre com todo líquido quando mantido em sistema fechado. O líquido tende a entrar naturalmente em equilíbrio termodinâmico com seu vapor. Os problemas de equilíbrio de fases encontrados frequentemente pelos Engenheiros Químicos envolvem equilíbrio liquido-vapor. Considere um sistema líquido contendo 30% de npentano (1), 30% de cicloexano (2), 20% de n-hexano (3) e 20% de n-heptano (4), a 333 K. Diante do exposto, assinale a alternativa que contém a pressão aproximada do sistema.
(Dados: considere a lei de Raoul: y= xi Psate a tabela abaixo.)
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Q3539917 Engenharia Química e Química Industrial
No estudo inicial de um processo de destilação, é necessário conhecer ou determinar algumas propriedades termodinâmicas com base em dados experimentais e calculados para o sistema que pretende ser destilado. Uma destas propriedades é a volatilidade relativa. Considere que todos os sistemas listados a seguir estejam na mesma pressão e observe os valores da volatilidade relativa de cada um:

I - Acetona + Etanol: 2,7
II - Hexano + Tetracloreto de Carbono: 1,6
III - Pentano + Ciclohexano: 4,1
IV - Metanol + Acetato de Etila: 2,0
V - Benzeno + Piridina: 3,2

Com base nos dados apresentados acima, qual dessas misturas seria mais fácil de separar por destilação convencional?
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Q3539911 Engenharia Química e Química Industrial
Na psicometria, a utilização de diagrama psicrométrico é necessária para calcular as relações existentes entre ar e vapor de água. A seguir é apresentado um diagrama psicrométrico que relaciona a temperatura de bulbo seco, a temperatura de bulbo úmido, a umidade absoluta e a umidade relativa do ar a uma pressão de 101,325 kPa.

Q53.png (434×332)
Fonte: Celestino, Sonia Maria Costa. Princípios de Secagem de Alimentos. – Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2010. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/77765/1/doc-276.pdf

Com base na figura, analise as afirmativas a seguir:

I - A umidade absoluta do ar com uma temperatura de bulbo seco de 40 ºC e umidade relativa de 60% equivale a 28,4 g de vapor de água/kg de ar seco.
II - A temperatura de bulbo úmido para uma temperatura de bulbo seco de 30 ºC e umidade relativa de 20% é equivalente a 5,1 ºC.
III - A umidade relativa do ar com uma temperatura de bulbo úmido de 30 ºC e bulbo seco de 45 ºC é de 35%.

Assinale a alternativa CORRETA.
Alternativas
Q3539905 Engenharia Química e Química Industrial
A dissolução gasosa em líquidos é regida por uma lei conhecida como Lei de Henry. Essa lei possui uma constante de proporcionalidade que recebe o nome de constante de Henry. A Lei de Henry e seu estudo são fundamentais para a fabricação de águas minerais e outras bebidas gasosas, bem como em questões ambientais. As figuras abaixo ilustram o resultado do aumento da pressão parcial do gás sobre a solução da parte “A” para a parte “B”.

Q47.png (321×218)

Fonte: Adaptado de https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/propriedades-coligativas-.htm

Com base nisso, assinale a alternativa CORRETA sobre a lei de Henry: 
Alternativas
Q3486216 Engenharia Química e Química Industrial
A temperatura da chama é definida como 
Alternativas
Q3452998 Engenharia Química e Química Industrial
Considere uma solução líquida, cuja composição é de 50% molar de benzeno (1) e 50% molar de tolueno (2), em equilíbrio líquido-vapor a 60 ºC. Considerando a lei de Raoult, a pressão de bolha, em kPa, é aproximadamente igual a
Dados: a pressão de vapor do benzeno e do tolueno a 60 ºC é de 53 kPa e 18 kPa, respectivamente.
Alternativas
Q3452996 Engenharia Química e Química Industrial
Sobre os modelos termodinâmicos para a predição do coeficiente de atividade, preencha as lacunas e assinale a alternativa correta.
O modelo Universal quasi-chemical (UNIQUAC) consiste em duas partes: uma parte _____________, que descreve as contribuições entrópicas dos componentes, e uma parte _____________, que expressa as forças intermoleculares que são responsáveis pela _____________ de mistura.
Alternativas
Respostas
61: B
62: D
63: D
64: D
65: A
66: D
67: B
68: B
69: B
70: C
71: E
72: E
73: E
74: B
75: C
76: D
77: A
78: B
79: C
80: A