Questões de Engenharia Química e Química Industrial - Termodinâmica e Equilíbrio de Fases para Concurso

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Q188331 Engenharia Química e Química Industrial
Considere o diagrama termodinâmico pressão x entalpia abaixo para responder às questões de nºs 38 e 39.

Imagem 068.jpg



O propeno no estado de vapor saturado a 1 100 kPa é comprimido adiabaticamente por um compressor, onde, na descarga, a pressão e temperatura são 2 500 kPa e 80 ºC, respectivamente. Sabendo-se que o rendimento termodinâmico é dado pela relação entre o trabalho ideal e o trabalho real desenvolvido pelo compressor, e de acordo com o diagrama da página anterior, pressão x entalpia específica, o valor do rendimento é
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Q188330 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente de metano a 27 oC, com vazão de 3 600 kg/h, é comprimida de 100 kPa até 200 kPa, consumindo, nesse processo, 150 kW. Sabendo-se que a capacidade térmica específica do metano é Imagem 046.jpg , e considerando-se a compressão como adiabática, o gás com comportamento ideal e as ineficiências associadas à máquina como nulas, a variação de temperatura entre a sucção e a descarga do compressor deve ser aproximadamente igual a
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Q188329 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente gasosa escoa através de uma válvula termicamente isolada, na qual a pressão a jusante se torna inferior à pressão a montante. Sobre a diferença entre as temperaturas a jusante e a montante, sabe-se que
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Q188328 Engenharia Química e Química Industrial
A entalpia específica h(p,T) e a energia livre de Gibbs específica g definida por: g = h – Ts são funções de estado e, portanto, as suas expressões na forma diferencial, dh e dg, respectivamente, são diferenciais exatas. A partir da definição de entalpia e da forma diferencial da equação de conservação de energia para um sistema fechado, contendo um fluido compressível, obtém-se a expressão:
dh = Tds + vdp.
Usando uma das relações de Maxwell, a variação da entalpia com relação à pressão, mantendo-se a temperatura constante, Imagem 040.jpg é determinada pela expressão
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Q188327 Engenharia Química e Química Industrial
Em relação ao comportamento volumétrico de fluidos, é INCORRETO afirmar que
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Q188325 Engenharia Química e Química Industrial
Uma determinada massa de gás ideal, inicialmente a uma pressão e temperatura Imagem 025.jpg, é submetida a um processo de alteração de suas variáveis de estado até que estas atinjam novos valores Imagem 026.jpg . Esse processo é baseado em duas etapas em sequência:

1ª – Aquecimento à pressão constante até atingir a temperatura Imagem 027.jpg .

2ª – Compressão isotérmica do gás até atingir uma pressão Imagem 028.jpg .

Considerando-se que a capacidade calorífica à pressão constante Imagem 034.jpg mantém o mesmo valor ao longo do processo, a variação da energia interna do sistema é igual a
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Q188320 Engenharia Química e Química Industrial
Em relação à primeira lei e à segunda lei da termodinâmica, analise as afirmações a seguir.

I - A primeira lei da termodinâmica estabelece que a variação de energia interna em um sistema é igual à diferença entre o calor e o trabalho no eixo realizado.

II - Em um ciclo termodinâmico para transformação de calor em trabalho, o calor absorvido e o trabalho realizado são grandezas numericamente iguais, obedecendo dessa forma, ao princípio da conservação da energia.

III - De acordo com a segunda lei da termodinâmica, é inviável a realização de um ciclo termodinâmico capaz de transferir calor de um ambiente a baixa temperatura para um ambiente a uma temperatura mais elevada.

IV - A entropia é uma função de estado cuja variação diferencial pode ser caracterizada por meio da razão entre o calor trocado e a temperatura, ao longo de uma trajetória reversível.

V - A segunda lei da termodinâmica impõe que, em um sistema isolado, as variações de entropia serão sempre positivas ou nulas.

São corretas APENAS as afirmativas
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Q187583 Engenharia Química e Química Industrial
Uma mistura parcialmente vaporizada, composta por A e B, está nas condições de temperatura T e pressão P. Nessas condições, a volatilidade de A em relação a B é igual a 2,0. A composição do componente B no vapor é 0,4. A composição da espécie A, na fase líquida dessa mistura é, aproximadamente,
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Q187582 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente binária vapor saturado, formada pelas espécies A e B, está nas condições operacionais de temperatura T e pressão atmosférica. As constantes de equilíbrio das espécies presentes nas condições operacionais do vapor são Imagem 010.jpg= 0,62 e Imagem 011.jpg = 2,00. A fração molar do componente A, nesse vapor, é, aproximadamente,
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Q187577 Engenharia Química e Química Industrial
Fluido é a denominação genérica para líquidos e gases. Nesse sentido, considere as afirmativas abaixo.

I - Um fluido incompressível escoa sempre da menor para a maior pressão.

II - Um fluido perfeito é aquele que provoca baixas perdas de carga quando em escoamento.

III - A viscosidade de um líquido diminui com o aumento da temperatura.

IV - Manômetros diferenciais são empregados para medir a diferença de pressão estática entre dois pontos de um fluido em escoamento.

São corretas APENAS as afirmativas
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Q187574 Engenharia Química e Química Industrial

A equação de estado de van der Waals, representada abaixo, é utilizada para descrever o comportamento de gases reais e inclui os parâmetros a e b.

Imagem 006.jpg

Esses parâmetros podem ser determinados empiricamente ou estimados a partir do conhecimento da temperatura e da pressão críticas do gás em questão. No caso da amônia, qual a estimativa correta para o parâmetro a, em J.m3 .mol -2 ?

Tc (NH3) = 400K

pc (NH3) = 11MPa

R = 8 J . mol-1. k-1

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Q187573 Engenharia Química e Química Industrial
Um ciclo de Rankine é utilizado para a produção de energia elétrica em uma unidade piloto multipropósito. Sabendo-se que as entalpias específicas da água de alimentação da caldeira, do vapor superaquecido que sai da caldeira e do vapor saturado que deixa a turbina são iguais a 900 kJ/kg, 3.000 kJ/kg e 2.700 kJ/kg, respectivamente, e que 1 kW é igual a 1 kJ/s, se a caldeira gerar calor a uma taxa de 2.100 kJ/min, a potência elétrica produzida, em kW, será
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Q187572 Engenharia Química e Química Industrial

Um reservatório cilíndrico fechado contém dióxido de carbono a temperatura e pressão ambientes. Admitindo comportamento ideal para o gás, qual a variação estimada da entropia do Imagem 004.jpg em J.mol -1 .K-1 , quando aquecido até que sua pressão atinja 270 KPa?

Cp (CO2) = 23 Jmol-1.K-1 

R = 8 J.mol-1.K-1

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Q187568 Engenharia Química e Química Industrial
Em tanques de armazenamento de derivados de petróleo, é muito comum o acúmulo de substâncias gasosas, oriundas da fase líquida, na parte interna, entre o nível de líquido e a tampa do tanque.
Com relação ao fenômeno da volatilização, descrito acima, são feitas as afirmativas a seguir.

I - Quanto maior a pressão de vapor de uma substância, mais volátil ela será.

II - A volatilidade de uma substância só pode ser medida na mudança do estado líquido para o estado vapor.

III - A destilação usa a vaporização total das misturas líquidas para separar as substâncias mais voláteis.

IV - A temperatura na qual a pressão de vapor é igual à pressão ambiente corresponde ao ponto de ebulição de uma determinada substância.

Estão corretas APENAS as afirmativas

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Q186724 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem associada para resolução da questão

As soluções não ideais apresentam curvas de temperatura versus fração molar, conforme as figuras acima. Pela análise dos gráficos, conclui-se que
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Q186722 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem associada para resolução da questão

Ao analisar o diagrama de uma destilação de um sistema binário benzeno e tolueno, ilustrado acima, um operador formulou uma conclusão INCORRETA, ao afirmar que o
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Q181817 Engenharia Química e Química Industrial
Em um vaso, a certa temperatura e pressão, uma mistura de duas substâncias está distribuída em duas fases em equilíbrio líquido-vapor. As constantes de equilíbrio dessas substâncias, em tais condições, são 0,5 e 1,5. A fração molar da substância mais volátil, na fase vapor, será
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Q181812 Engenharia Química e Química Industrial
Em um resfriador, a temperatura de uma corrente de gás é reduzida de 250 ºC a 150 ºC, utilizando água de resfriamento que entra no trocador a 30 ºC e sai a 40 ºC. Em uma determinada manobra operacional, a vazão da corrente de água de resfriamento é aumentada em 50%. Após a modificação da vazão de água, sem alteração na corrente de gás, a variação percentual da carga térmica do trocador, ΔQ, será
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Q181806 Engenharia Química e Química Industrial
Uma substância na condição de líquido sub-resfriado, ao passar por uma válvula de estrangulamento perfeitamente isolada, sofre vaporização parcial. Considerando-se desprezível a variação de energia cinética entre a entrada e a saída da válvula, nesse sistema, a substância, após a passagem pela válvula, terá a
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Q181803 Engenharia Química e Química Industrial
Considere as afirmativas abaixo que se referem ao ciclo de Carnot operando entre um reservatório quente e um frio.
I - O ciclo de Carnot é formado por dois processos isotérmicos e dois adiabáticos, todos reversíveis, sendo dois de compressão e dois de expansão.
II - A eficiência do ciclo de Carnot é definida como a relação entre o trabalho líquido realizado e o calor fornecido ao reservatório frio.
III - O ciclo de Carnot é o ciclo termodinâmico de maior eficiência.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Respostas
381: A
382: C
383: D
384: B
385: D
386: E
387: E
388: C
389: C
390: E
391: C
392: D
393: D
394: B
395: C
396: D
397: D
398: D
399: C
400: D