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

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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.

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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.

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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.
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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

 

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Q3682616 Engenharia Química e Química Industrial
O princípio de Le Chatelier em relação a um sistema em equilíbrio químico é definido pela: 
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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
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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?
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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? 
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Q2444036 Engenharia Química e Química Industrial
Determinado motor possui um rendimento de 35% e em cada ciclo um trabalho de 2500 J. Qual é a quantidade aproximada de calor recebido da fonte quente deste motor em calorias? (Considere 1 cal = 4 J).
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Q2428333 Engenharia Química e Química Industrial

A entropia molar é uma medida da quantidade de desordem ou Incerteza em um sistema termodinâmico. É uma grandeza termodinâmica que mede a dispersão da energia e a quantidade de informação presente em um sistema. Para cada par apresentado, assinale a alternativa que apresenta as espécies com maior entropia molar a 298K:


I -HBr(g)e HF(g)

II- I2(s) el2(I)

III-Ar (g) a 1atm e Ar (g) a 2atm

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Q2336004 Engenharia Química e Química Industrial
A 1ª Lei da Termodinâmica diz que a energia não pode ser criada ou destruída, mas apenas processos de transformação de energia.
Para um sistema fechado em repouso, isso se resume

dU = dQ + dW,

onde, U é energia interna; Q, calor, e W, trabalho. Outra função termodinâmica é a entalpia, H, que está corretamente definida na opção
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Q2329345 Engenharia Química e Química Industrial
Em meio aquoso, a solubilidade do cromo depende dos equilíbrios representados nas equações químicas abaixo.

Cr(OH)3(s) ⇌ Cr3+ (aq) + 3OH- (aq); Kps = 10-30 Cr(OH)3(s) + OH- (aq) ⇌ Cr(OH)- 4  (aq); Ks = 10-0,4 


Considerando-se a concentração analítica de cromo de 0,010 mol L-1 , conclui-se que o cromo estará quantitativamente

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Q2329343 Engenharia Química e Química Industrial
A reação de formação de ácido nítrico na atmosfera é um processo endotérmico cujo equilíbrio é representado na equação química abaixo.

2 NO2 (g) + ½ O2 (g) + H2 O (g) ⇌ 2 HNO3 (g)

Considere que a reação foi simulada em laboratório, num reator com êmbolo, cujo volume e aquecimento podem ser variados.
É possível deslocar o equilíbrio para formar mais HNO3 , quando

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Q2329342 Engenharia Química e Química Industrial
Qual é o tipo de corrosão que ocorre por um mecanismo exclusivamente químico? 
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Q2329341 Engenharia Química e Química Industrial
Existem diversas substâncias que atuam como inibidores da corrosão por água do mar.
NÃO é adequado para essa finalidade o
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Q2329338 Engenharia Química e Química Industrial
Uma placa plana vertical, de espessura L, deve separar dois ambientes. A face esquerda dessa placa está exposta a um ambiente evacuado. A temperatura dessa face é TQ. A face direita da placa está exposta a um ambiente convecção que está à temperatura Tinf e com coeficiente de troca de calor por convecção igual a h. O número de Biot é definido por h L / k, onde k é a condutividade térmica do material da placa. O regime é permanente, e as propriedades não variam com a temperatura.
Com essas informações, constata-se o seguinte:
Alternativas
Q2329333 Engenharia Química e Química Industrial
Um trocador de calor deve ser usado para aquecer água, que está inicialmente a 35 ºC. A temperatura de saída dessa corrente, de capacidade térmica = 3,6 kJ/K.s, deve ser calculada. O óleo, que será utilizado como fluido de aquecimento, entra a 180 ºC, e sai a 75 ºC, e sua capacidade térmica é 3,6 kJ/K.s
A temperatura desejada, em ºC, vale
Alternativas
Respostas
101: C
102: E
103: C
104: B
105: B
106: C
107: A
108: D
109: E
110: D
111: C
112: B
113: A
114: A
115: C
116: D
117: D
118: C
119: B
120: E