Questões de Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia para Concurso

Josiah Willard Gibbs foi a primeira pessoa a obter o título de Ph.D. em ciências em uma universidade norte-americana. Gibbs propôs uma nova função de estado, agora chamada energia livre de Gibbs.
A respeito da energia livre de Gibbs, quando um processo ocorreu à pressão e temperatura constantes, um químico fez as seguintes ponderações:
I. Se a variação da energia livre de Gibbs for negativa, a reação química será espontânea num sentido direto da equação química. II. Se a variação da energia livre de Gibbs for nula, a reação química será não espontânea num sentido direto da equação química. III. Se a variação da energia livre de Gibbs for positiva, a reação inversa será espontânea.
Estão corretas as ponderações

dentifique abaixo as afirmativas verdadeiras ( V ) e as falsas ( F ).

( ) De acordo com o princípio da conservação da energia, a energia não pode ser criada nem destruída, mas somente transformada de uma espécie em outra.

( ) O estado de equilíbrio químico ocorre no momento em que o sistema reacional estaciona e a reação é completada.

( ) Aproximadamente 1,3 kW m^-2 da energia radiante solar atinge a Terra, porém somente cerca de 5% desta energia é convertida em carboidratos pela fotossíntese.

( ) Denomina-se “processo exotérmico” aquele que absorve calor e apresenta ∆H > 0.

( ) Aumentar a quantidade dos reagentes é a única maneira de se elevar o valor da constante de equilíbrio de uma reação química.

Assinale a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo.

Analise as seguintes afirmativas: 

I. O equilíbrio térmico ocorre pelo contato de dois corpos com temperaturas diferentes onde o mais quente cede calor para o mais frio até o ponto em que ambos estejam com a mesma temperatura.
II. A temperatura se dá pelo nível de agitação das moléculas de um corpo, sendo que quanto maior a agitação, menor o calor. 
III. Todo corpo pode ser submetido à dilatação se submetido a elevadas temperaturas devido sua composição atômica, seja ele sólido, líquido ou gasoso. 

Estão CORRETAS as seguintes opções: 

A respeito de equilíbrio químico e de eletroquímica, assinale a opção correta.

Josiah Willard Gibbs foi a primeira pessoa a obter o título de Ph.D. em ciências em uma universidade norte-americana. Gibbs propôs uma nova função de estado, agora chamada energia livre de Gibbs.      
 A respeito da energia livre de Gibbs, quando um processo ocorreu à pressão e temperatura constantes, um químico fez as seguintes ponderações:     I. Se a variação da energia livre de Gibbs for negativa, a reação química será espontânea num sentido direto da equação química.      II. Se a variação da energia livre de Gibbs for nula, a reação química será não espontânea num sentido direto da equação química.    III. Se a variação da energia livre de Gibbs for positiva, a reação inversa será espontânea.     Estão corretas as ponderações

Quanto às propriedades e convenções termoquímicas, está certo afirmar que:

No estudo de Termoquímica, o professor propôs uma experiência para determinação do calor de combustão do álcool etílico (etanol).

O procedimento experimental e as anotações de um grupo de alunos estão apresentados a seguir:

I. preparar a lamparina colocando uma quantidade suficiente de álcool etílico para que a combustão possa ser realizada.

II. determinar a massa do sistema “álcool-lamparina” (mi) e anotar no caderno. Valor anotado mi= 180,0 g;

III. determinar a massa do erlenmeyer (me) vazio e anotar no caderno. Valor anotado me = 200,0 g;

IV. medir 100 mL de água, que correspondem a 100 g, em uma proveta e transferir para o erlenmeyer. Envolver as paredes do erlenmeyer com jornal e prender com fita crepe. Colocar em um suporte;

V. medir a temperatura da água (Ti) e anotar o valor. Valor anotado Ti = 25°C; VI. acender a lamparina e aquecer a água do erlenmeyer, durante 5 minutos. Após esse tempo, apagar a lamparina e medir a temperatura da água (Tf) e anotar o valor. Valor anotado Tf = 40°C;

VII. Medir, após algum tempo, a massa do sistema “álcool-lamparina”(mf) após a combustão. Valor anotado mf = 160,0 g.

Utilizando os dados anotados e a constante 1,0 cal.g^–1 .°C ^–1 como calor específico da água e a constante 0,2 cal.g^–1 .°C ^–1 como calor específico do vidro, os alunos devem chegar a um valor para o calor de combustão do álcool, em cal.g^–1 , de

Um gás ideal se expandiu isotermicamente em 10 vezes o seu volume, com uma variação de entropia igual a +190,9 J/K. Nessa situação, considerando-se a constante dos gases igual a 8,3 J/K⋅mol e assumindo-se 2,3 como o valor de ln 10, infere-se que a quantidade, em mol, do gás que se expandiu é igual a

A troca de energia entre um sistema fechado e as vizinhanças pode se dar como trabalho ou como calor. A compreensão desses conceitos é uma das bases para se entender a termodinâmica. Acerca de trabalho, energia, termodinâmica e dos assuntos suscitados por esses temas, assinale a opção correta.

A obtenção dos metais em geral, a partir de seus minérios, na maioria dos casos, envolve processos racionais redox. Considere o processo químico de produção do ferro a partir do óxido férrico, conforme descrito na equação química balanceada a seguir. Fe₂ O₃ (s) + 3CO (g) → 2Fe (s) + 3CO₂ (g) ∆H⁰ = –24,8 kJ mol^–1 Tendo como base uma mistura reacional de 100 g de Fe₂ O₃ com 100 g de CO, é correto afirmar que o valor aproximado da energia liberada nesse processo químico é igual a:

“Se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si.” Tal afirmativa está contida na

Um tiro é produzido através da queima da pólvora, que fornece energia suficiente para a expulsão do projétil do cano da arma, segundo o princípio físico: “Embora a energia assuma várias formas, a quantidade total de energia é constante e, quando energia em uma forma desaparece, ela reaparece simultaneamente em outras formas.” Este enunciado é considerado o princípio da:

1 atm corresponde à pressão exercida por uma coluna de 760 mm de mercúrio a 0 °C, podendo-se, assim, estabelecer uma relação entre o Pa e a atm. Aplicando-se para o mercúrio: densidade a 0 °C = 13595,1kg/m³ , aceleração da gravidade da Terra ao nível do mar 9,80665 m/s² , então 2 atmosferas correspondem, em N/m² , a

Assinale a alternativa que indica a variação de entropia da reação/formação de amônia, em J/K.

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

Admita as seguintes entropias molares: Som​ (N₂) = 191,6 J/K, Som​ (H₂) =130,7 J/K e Som​ (NH₃) = 192,4 J/K

A energia livre de Gibbs é uma função termodinâmica que informa a espontaneidade de uma reação. Sendo assim, considere duas reações hipotéticas ocorrendo a 25°C:
Reação 1: ΔH1 = +15,3 kJ/mol e ΔS1 =+30 J/K.mol Reação 2: ΔH2 = +1,8 kJ/mol e ΔS2 =-159 J/K.mol.
Escolha a alternativa que representa os valores de ΔG1 e ΔG2 em kJ/mol, respectivamente, e as previsões corretas de espontaneidade ou não espontaneidade da reação nessa temperatura:

Sobre a primeira lei da termodinâmica, responda: