Questões da Prova CESGRANRIO - 2011 - Petrobrás - Químico de Petróleo Júnior

Considerando (U) como energia interna, (H) como entalpia, (Q) como calor, (W) como trabalho e como trabalho de eixo, a equação que expressa a primeira lei da termodinâmica para um processo com escoamento, em estado estacionário, entre uma única entrada e uma única saída, em que as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, é

Um mol de um fluido homogêneo, com composição constante, confinado em um cilindro equipado com um êmbolo sem atrito, sofre uma compressão reversível, de um estado inicial (1) a um estado final (2). Sabendo-se que H U + PV e G H - TS, em que:

H = entalpia molar;
G = energia livre de Gibbs molar;
S = entropia molar;
P = pressão;
T = temperatura;
V = volume molar,

para este processo de compressão, conclui-se que

Um compressor trabalhando adiabaticamente e com uma eficiência de 80%, comprime vapor saturado de 100 kPa a 300 kPa e necessita de 650 kJ para comprimir 10 kg deste vapor. Se a compressão for conduzida agora de forma adiabática e isentrópica, o trabalho necessário para comprimir a mesma quantidade de vapor saturado, em kJ, é de

Um gás ideal, com capacidades caloríficas constantes, passa pela seguinte sequência de processos mecanicamente reversíveis em um sistema fechado:

1. de um estado inicial a 100 ^o C e 1 bar, é comprimido adiabaticamente até 150 ^o C;

2. em seguida, é resfriado de 150 ^o C a 100 ^o C, a pressão constante;

3. finalmente, é expandido isotermicamente até o seu estado original.

Para o ciclo completo, as variações de energia interna (?U) e entalpia (?H) são

Um tanque, inicialmente sob vácuo, é preenchido com um gás proveniente de uma linha com pressão constante. Desprezando-se a transferência de calor entre o gás e o tanque e as variações de energia cinética e potencial, a relação entre a entalpia específica do gás na linha de entrada e a energia interna específica do gás no interior do tanque, após o enchimento (U), é