Questões de Química do ano 2008

Acerca das relações de composição entre misturas, assinale a opção correta.

• A.

  Os gases perfeitos misturam-se espontaneamente, uma vez que a energia de Gibbs da mistura é negativa para qualquer composição e qualquer temperatura.

• B.

  A presença de um segundo componente na fase líquida aumenta a velocidade com que as moléculas do primeiro componente escapam para a superfície e inibe o retorno de tais moléculas.

• C.

  Segundo a lei de Henry, a pressão de vapor do solvente é proporcional à sua fração molar.

• D.

  Uma mistura de dissulfeto de carbono e acetona ajusta-se perfeitamente, segundo a lei de Raoult, à idealidade.

• E.

  Em uma solução diluída, as moléculas do soluto encontram-se em um ambiente bastante semelhante ao do soluto puro.

Com base no diagrama de fases experimental do dióxido de carbono, representado na figura acima, assinale a opção que indica a pressão atmosférica mínima necessária para a ocorrência da fase líquida desse gás e sua pressão de vapor em temperatura ambiente, respectivamente.

• A.

  1,00 atm e 5,11 atm

• B.

  5,11 atm e 67,00 atm

• C.

  67,00 atm e 72,90 atm

• D.

  72,90 atm e 1,00 atm

• E.

  1,00 atm e 72,90 atm

Considerando a figura acima, que representa um diagrama de fases simples para um único componente, assinale a opção correta, relativa às propriedades termodinâmica dos fluidos.

• A.

  Em cada uma das regiões I ou II, é necessária a definição de apenas uma variável independente, pressão ou temperatura, para descrever o sistema.

• B. A isoterma crítica — linha tracejada acima do ponto B— mostra a região de máxima conversão líquido-vapor, no equilíbrio.
• C.

  Na região III, o resfriamento da substância à pressão constante leva ao estado de maior organização molecular

• D.

  O segmento AO representa uma transição irreversível.

• E.

  O segmento AO representa uma transição irreversível.

Considerando o ciclo de Carnot representado na figura e que T representa a temperatura e q, a quantidade de calor, assinale a opção correta à luz da segunda lei da termodinâmica.

• A.

  O processo 1 refere-se a uma compressão adiabática reversível na qual há variação de entropia não-nula.

• B.

  Para qualquer substância operando em um ciclo de Carnot, a variação total da entropia ao longo do ciclo é nula.

• C.

  Nos processos 2 e 4, ocorre liberação de calor, de modo que, nesses casos, a variação de energia é igual a q c /T c , em que q c é negativo.

• D.

  A eficiência máxima de diferentes máquinas reversíveis que operem entre as mesmas temperaturas inicial e final é conseqüência da natureza da substância operante.

• E.

  Durante o processo 3, um gás ideal sofre um trabalho w de magnitude igual a nRT.

O fluxograma acima é relativo ao processo de extração para recuperação do soluto, com lavagem por líquido para recuperar o solvente. Nesse fluxograma, a letra

• A.

  "A" indica a reposição do solvente.

• B.

  "B" indica o produto.

• C.

  "C" indica solvente contaminado.

• D.

  "D" indica solvente regenerado.

• E.

  "D" indica solvente regenerado.

Considere que água seja usada como fluido refrigerante em um trocador de calor, sendo possível produzir a circulação de uma grande quantidade desse fluido com pequeno intervalo de temperatura ou uma pequena quantidade com um grande intervalo de temperatura; que t 1 e t 2 sejam as temperaturas de entrada e saída do fluido frio, respectivamente; e que T 1 e T 2 sejam as temperaturas de entrada e saída do fluido quente, respectivamente. Se uma grande quantidade de água for utilizada, a temperatura ótima de saída

• A.

  t 2 dessa água ficará mais próxima de T 2 , e será necessária menos área de troca em virtude da diferença média logarítimica de temperatura (DMLT) mais elevada.

• B.

  t 2 dessa água ficará mais próxima de T 2 , e será necessária mais área de troca em virtude da DMLT mais elevada.

• C.

  t 2 dessa água ficará mais afastada de T 1 , e será necessária mais área de troca em virtude da DMLT mais elevada.

• D.

  t 2 dessa água ficará mais próxima de T 1 , e será necessária menos área de troca em virtude da DMLT mais elevada.

• E.

  2 dessa água ficará mais afastada de T 1 , e será necessária menos área de troca em virtude da DMLT mais elevada.

Após um período de operação de um trocador de calor, podem ser depositadas partículas, oriundas dos escoamentos nas superfícies de transferência de calor ou de processo de corrosão, resultante da interação entre os fluidos e o material utilizado na construção do trocador de calor. Para efeito de cálculo de projeto, é correto afirmar que

• A.

  o coeficiente global será representado pelas resistências térmicas de condução e convecção, independentemente das resistências de depósito, uma vez que as partículas depositadas não influenciam consideravelmente o desempenho do equipamento.

• B.

  o coeficiente global deve ser representado pelas resistências de depósito, que devem ser consideradas em conjunto com as outras resistências térmicas de condução e convecção no coeficiente global de transferência de calor.

• C.

  o coeficiente global deve ser representado pela resistência térmica de convecção, independentemente das resistências de depósito e de condução, que serão desprezíveis comparadas à resistência de convecção.

• D.

  o coeficiente global deve ser representado pela resistência térmica de condução, independentemente das resistências de depósito e de convecção, que serão desprezíveis comparadas à resistência de condução.

• E.

  o coeficiente global deve ser representado pelas resistências de depósito, independentemente das resistências térmicas de condução e convecção, pois esta, sim, influencia consideravelmente o desempenho do equipamento.

Suponha que o tubo descrito no texto tenha sofrido um corte na seção longitudinal, passando a ter geometria semelhante à de uma placa plana de espessura igual a 2 cm. Se uma das superfícies for mantida a 170 ºC e a outra, a 30 ºC, sendo a condutividade térmica do material K = 52 W/(m × ºC), a taxa de transferência de calor através da placa será igual a

• A.

  3,64 MW/m 2 .

• B.

  !3,64 MW/m 2 .

• C.

  3,64 mW/m 2 .

• D.

  3,64 mW/m 2 .

• E.

  !364 kW/m 2 .

Na situação apresentada no texto, a transferência de calor do fluido para o tubo e do tubo para o ar ambiente se dá, respectivamente, por

• A.

  condução e radiação.

• B.

  condução e convecção.

• C.

  convecção e radiação.

• D.

  condução e condução.

• E.

  convecção e convecção.

Um sistema linear de malhas de controle estável é aquele em que

• A.

  a resposta de saída é não-limitada para todas as entradas limitadas.

• B.

  a resposta de saída é independente para todas as entradas limitadas.

• C.

  a resposta de saída é limitada para todas as entradas nãolimitadas.

• D.

  a resposta de saída é não-limitada para todas as entradas não-limitadas.

• E.

  a resposta de saída é limitada para todas as entradas limitadas.