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

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Q3206860 Engenharia Química e Química Industrial
Na transferência de calor, uma equação muito utilizada no plano cartesiano é a equação da difusão de calor na sua forma geral:

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A equação da difusão de calor pode ser reduzida mediante a dimensão do sólido, a ocorrência ou não de geração de energia, a variação ou não do sistema com o tempo.

Com relação a essa equação, qual das afirmativas a seguir é correta?
Alternativas
Q3206859 Engenharia Química e Química Industrial
Aletas ou superfícies estendidas são sólidos secundários, conectadas em um sólido principal. São utilizadas para aumentar consideravelmente a troca de calor entre um sólido e um fluido. Com relação a aletas, são feitas as seguintes afirmativas:

I. O resfriamento é mais rápido devido a uma maior área de troca de calor.
II. A utilização de superfícies estendidas se dá principalmente com a finalidade de melhorar a transferência de calor nas fronteiras do sólido principal, que ocorre por condução.
III. Uma maneira de elevar a taxa de calor por meio do aumento do coeficiente convectivo, o que pode ser realizado com o aumento da velocidade do fluido que passa pela aleta.

Estão corretas as afirmativas 
Alternativas
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
Alternativas
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?
Alternativas
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?
Alternativas
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?
Alternativas
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?
Alternativas
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:
Alternativas
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?
Alternativas
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?
Alternativas
Q3063859 Engenharia Química e Química Industrial
Analise as afirmativas abaixo em relação à termodinâmica.

1. Em um sistema termodinâmico isolado, a entropia total do sistema e seus arredores sempre aumenta à medida que o sistema evolui para o equilíbrio, conforme a segunda lei da termodinâmica.
2. Em um sistema termodinâmico isolado, a entropia total do sistema e seus arredores sempre diminui se o sistema sofrer um processo adiabático reversível.
3. A entalpia de um gás ideal é dependente apenas da temperatura, ou seja, não depende da pressão.
Em um processo de expansão isentálpica, onde a entalpia permanece constante, a temperatura do gás pode variar, dependendo das mudanças no volume e na pressão.
Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
Alternativas
Q3047763 Engenharia Química e Química Industrial
Na pressão de 1 atm, a água pura entra em ebulição na temperatura de 100 oC. Se adicionar 100 gramas de sacarose em 1 litro de água pura, na pressão de 1 atm, qual será a temperatura de ebulição da solução? O valor da constante ebulioscópia da água é de 0,5 °C.kg/mol e a molalidade da solução é de 0,3 mol/kg.
Alternativas
Q2947223 Engenharia Química e Química Industrial
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Alternativas
Q2947220 Engenharia Química e Química Industrial

A temperatura de chama adiabática máxima ou de combustão adiabática máxima é definida para processos nos quais ocorre:

Alternativas
Q2947217 Engenharia Química e Química Industrial

Assinale a alternativa que apresenta as condições necessárias para que a combustão sem chama ocorra.

Alternativas
Respostas
1: D
2: B
3: B
4: D
5: D
6: D
7: A
8: D
9: B
10: B
11: B
12: C
13: E
14: E
15: E
16: D
17: D
18: A
19: C
20: A