Questões de Vestibular
Sobre termodinâmica: energia interna, trabalho, energia livre de gibbs e entropia em química
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(Fonte Figura: Santos e Mól – Quimica Cidadã- 1ª série Editora AJS-SP(2011)).
Admitindo que o experimento tenha sido realizado em temperatura constante, pode-se afirmar que o gráfico que representa a transformação gasosa acima é:
Fonte: <https://www.carrodegaragem.com/kit-hidrogenio-veicular-moto-funciona/ >(Adaptado)
Sabemos que a energia proveniente da combustão do hidrogênio vale 1/30 kWh por grama.
Analisando essas informações, assinale a afirmativa INCORRETA em relação ao kit hidrogênio:
C6H12O6(s) + 6 O2(g)
6 CO2(g) + 6 H2O(l)
Sabendo os valores de entalpia (∆H = −2.805 kJ.mol−1) e entropia (∆S = 259 J.mol−1.K−1), à temperatura ambiente (25°C = 298 K), determine a energia livre de Gibbs (∆G) para esta reação e indique se a reação é espontânea ou não
DADOS QUE PODEM SER USADOS NESTA PROVA:
Josiah Willard Gibbs (1839 – 1903) foi um pesquisador norte-americano que contribuiu para a determinação da energia livre de um sistema termodinâmico através de uma lei que é associada ao seu nome. Em se tratando de energia livre e de entropia, analise as seguintes proposições:
I. A energia livre pode ser positiva ou negativa, mas nunca pode ser nula.
II. A energia livre é a totalidade de energia de um sistema termodinâmico, que pode ser usada para a realização de trabalho útil.
III. Toda a reação exotérmica é espontânea.
IV. A variação de entropia de uma reação espontânea pode ser negativa.
V. Em certas reações químicas a variação de entalpia coincide com a variação da energia interna.
É correto o que se afirma somente em
Assinale a alternativa que contém o calor necessário para elevar a temperatura de 25,0 g de perclorato de potássio da temperatura ambiente até sua temperatura de fusão em 525°C. Dado: capacidade calorífica: 5,85 kJ K-1 mol-1 .
ELEMENTO NÚMERO MASSA
QUÍMICO ATÔMICO ATÔMICA
H 1 1,0
C 6 12,0
N 7 14,0
O 8 16,0
F 9 19,0
Na 11 23,0
Si 14 28,1
P 15 31,0
S 16 32,0
Cl 17 35,5
K 19 39,0
Cr 24 52,0
Cu 29 63,5
As 33 75,0
Br 35 80,0
Ag 47 108,0
Sn 50 119,0
Ir 77 192,0
Au 79 197,0
Hg 80 200,0
1. C(s) + O2(g) ⇾ CO2(g) ΔH = - 94,1 kcal 2. H2(g) + ½ O2(g) ⇾ H2O(g) ΔH = - 68,3 kcal 3. C6H12O6(s) + 6 O2(g)⇾ 6CO2(g) + 6 H2O ΔH = - 673,0 kcal
Considerando as reações que conduzem à formação da glicose e apenas as informações acima, pode-se afirmar corretamente que o processo é
Considerando-se o valor da constante de Faraday 96.500 C, conhecendo-se os potenciais de redução para as semirreações que ocorrem na pilha, Sn/Sn2+ // Pb2+/Pb, cujas concentrações de Sn e Pb valem, respectivamente, 1,0 M e 10-3 M, e sabendose, ainda, que:
Sn2++ 2e-→ Sn Eo= - 0,14 V Pb2+ + 2e-→ Pb E = - 0,22 V,
pode-se afirmar corretamente que a reação global da pilha
A figura representa o Ciclo de Otto, um ciclo termodinâmico que idealiza o funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha.
Considerando-se os gases resultantes da combustão como gases ideais e as etapas de transformação apresentadas no diagrama pressão-volume, é correto afirmar:
( ) A densidade da gasolina permanece constante no intervalo térmico entre 25 ºC e 68,7 ºC, nas condições normais de pressão.
( ) A densidade da mistura de massas iguais de gasolina e de etanol, a 20 ºC, é, aproximadamente, 7,7.102 kg/m3 .
( ) Um carro com tanque de capacidade 60 litros pode ser abastecido com 50,0 litros de gasolina a 20 ºC e estacionado ao Sol até atingir a temperatura de 35 ºC, sem que o combustível transborde.
( ) O volume de 1,0m3 de etanol necessita de 7,44.106 J de energia para que vaporize.
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a
Considere as duas reações no estado gasoso e os dados termodinâmicos a 298K.
Dados termodinâmicos:
ΔHºf H2O(g) = –241,82kJmol–1
Sº H2O(g) = 188,83JK–1mol–1
Sº CO(g) = 197,65JK–1mol–1
Sº CO2(g) = 213,74JK–1mol–1
Sº H2(g) = 130,68JK–1mol–1
Sº O2(g) = 205,14JK–1mol–1
Com base nestes dados e nos conhecimentos de química, é correto afirmar:
Considere as duas reações no estado gasoso e os dados termodinâmicos a 298K.
Dados termodinâmicos:
ΔHºf H2O(g) = –241,82kJmol–1
Sº H2O(g) = 188,83JK–1mol–1
Sº CO(g) = 197,65JK–1mol–1
Sº CO2(g) = 213,74JK–1mol–1
Sº H2(g) = 130,68JK–1mol–1
Sº O2(g) = 205,14JK–1mol–1
Com base nestes dados e nos conhecimentos de química, é correto afirmar:
Apressão de vapor é uma importante propriedade físico-química das substâncias e das soluções.
Com base nos dados fornecidos e nos conhecimentos de química, é correto afirmar:
Observação: Algumas das questões desta prova são adaptações de situações reais. Alguns
dados e condições foram modificados para facilitar o trabalho dos candidatos.
Pedrinho, ao chegar da escola, explica para sua avó o que aprendeu sobre o funcionamento de uma panela de pressão. Ela ficou surpresa em saber como um utensílio doméstico comum serve para exemplificar e explicar muitos princípios físicos.
Independentemente de marca e modelo, além de cabos e tampa, toda panela de pressão é constituída basicamente de uma válvula com pino, que serve para controlar a pressão dentro da panela, e de uma válvula de segurança que se rompe, caso a válvula com pino não seja acionada.
Com base no funcionamento da panela, nos princípios e fenômenos físicos envolvidos e no diagrama de fase acima, assinale a proposição CORRETA.
Na panela de pressão em contato com a chama, ocorre uma transformação isobárica
quando a válvula com pino é acionada.
Diante de evidências cada vez mais claras de aquecimento global, devido às emissões antropogênicas dos gases de efeito estufa, o Brasil se encontra na posição privilegiada ao dispor de uma matriz energética baseada no uso de energias renováveis.
Uma alternativa particularmente relevante no país é a produção de biocombustíveis, como o bioetanol e o biodiesel, que estão sendo usados em motores internos de combustão.
(LA ROVERE; OBERMAIER, 2009, p. 68).
Com base nas transformações termodinâmicas do gás carbônico, considerado como gás ideal, produzido pela queima de bioetanol nos motores internos de combustão, analise as afirmativas, marcando V nas verdadeiras e F, nas falsas.
( ) O calor específico do gás carbônico, à pressão constante, é maior do que o calor específico desse gás, a volume constante, no mesmo intervalo térmico.
( ) A variação da energia interna do gás carbônico em uma transformação isocórica é igual à quantidade de calor trocado com o meio exterior mais o trabalho realizado pelo gás na sua expansão.
( ) A variação da energia interna do gás comprimido adiabaticamente, realizando sobre ele um trabalho em valor absoluto de 500,0J, é igual a −500,0J.
A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a
Cada vez mais os Estados Unidos procuram se libertar do petróleo, pois a dependência dessa fonte de combustível põe em risco não só a segurança nacional, mas também a econômica e a ambiental do país. Como a civilização não pode parar de se locomover, busca-se uma nova maneira de prover energia aos meios de transporte. Biocombustíveis celulósicos oferecem a alternativa mais atraente do ponto de vista ambiental e com maior viabilidade técnica a curto prazo.
(HUBER; DALE, 2009, p. 24).
Considerando-se que todo calor fornecido pela fonte seja absorvido pelo sistema, é correto afirmar que a quantidade de calor necessária para destilação do etanol é, em 105 cal, aproximadamente, igual, a
A transformação isotérmica:
apresenta, na temperatura de 25o
C, variação de entalpia
de –19,5 kcal/mol e variação de entropia de
18 cal/K.mol. Podemos afirmar que a variação de
energia livre desse sistema é
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