Questões Militares Sobre engenharia química e química industrial

No estudo da termodinâmica algumas propriedades são estudadas, dentre elas o calor (Q), o trabalho (W), a energia interna (E), a entalpia (H), a entropia (S), a pressão (P) e o volume (V). Dessas propriedades constituem função de estado:

A equação escrita abaixo foi proposta por Van der Waals para descrever o comportamento dos gases reais. Nela aparecem as constantes “a" e “b" que foram determinadas, empiricamente, para vários gases. (P + an²/V²) (V - nb) = nRT Com relação a essas constantes, pode-se afirmar que:

Em qual das séries de mudanças de estado físico apresentadas abaixo a entropia aumenta em todas as etapas?

Um sistema é composto por dois balões idênticos resistentes, porém não inquebráveis, A e B, os quais estão conectados por meio de um tubo, também resistente, no qual se encontra uma válvula, tipo torneira. Este sistema encontra-se perfeitamente isolado termicamente do universo. Inicialmente as condições do sistema são as seguintes: temperatura constante; a válvula encontra-se fechada; o balão A contém um mol de um gás ideal monoatômico; e o balão B encontra-se perfeitamente evacuado. No tempo t = 0, a torneira é aberta repentinamente, permitindo que o gás ideal se expanda em direção ao balão B por um orifício pequeno. Indique qual das alternativas abaixo é a correta.

Um sistema A transfere, naturalmente, uma determinada quantidade de energia, na forma de calor, para um sistema B, que envolve totalmente A. Assinale a única alternativa correta.

Considerando a análise de um diagrama de transformação isotérmica de um aço eutetoide, é possível verificar que:

Analise a figura a seguir. 

                           

Assinale a opção que apresenta o valor da pressão manométrica (em KN/m²) obtida no ponto P, de uma esfera contendo uma substância X e água conectada a um tubo em forma de U, conforme representado na figura acima. 

Dados:

Densidade da água = 10³ Kg/m³

Densidade da substância X = 750 Kg/m³

Densidade do Mercúrio = 13,6 x 10³ Kg/m³

g = 10 m/s² 

Considere que 1 mol de uma substância sólida está em equilíbrio com seu respectivo líquido na temperatura de fusão de −183 °C e a 1 atm. Sabendo que a variação de entalpia de fusão dessa substância é 6,0 kJ ∙ mol ⁻¹, assinale a opção que apresenta a variação de entropia, em J ∙ K ⁻¹ ∙ mol ⁻¹.

Um sistema em equilíbrio é composto por n₀ mol de um gás ideal a pressão P₀ , volume V₀, temperatura T₀ e energia interna U₀ . Partindo sempre deste sistema em equilíbrio, são realizados isoladamente os seguintes processos:

I. Processo isobárico de T₀ até T_0/2 .

II. Processo isobárico de V₀ até 2V0 .

III. Processo isocórico de P₀ até P₀/2 .

IV. Processo isocórico de T₀ até 2T₀ .

V. Processo isotérmico de P₀ até P₀/2.

VI. Processo isotérmico de V₀ até V₀ /2 .

Admitindo que uma nova condição de equilíbrio para esse sistema seja atingida em cada processo x ( x = I, II, III, IV, V e VI), assinale a opção que contém a informação ERRADA.

São descritos abaixo dois experimentos, I e II, nos quais há sublimação completa de uma mesma quantidade de dióxido de carbono no estado sólido a 25 °C:

I - O processo é realizado em um recipiente hermeticamente fechado, de paredes rígidas e indeformáveis.

II - O processo é realizado em cilindro provido de um pistão, cuja massa é desprezível e se desloca sem atrito.

A respeito da variação da energia interna do sistema (ΔU), calor (q) e trabalho (w), nos experimentos I e II, assinale a opção que contém a afirmação ERRADA.

Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas:

 I. C(s)+ 2H2(g) -> CH4 (g)

II. N2O(g) -> N2(g) + 1/2 O2 (g)

III. 2NI3 (s) -> N2 (g) + 3I2(g)

IV. 2O3(g) -> 3O2(g)

Assinale a opção que apresenta a(s) reação(ões) química(s) na(s) qual(is) há uma variação negativa de entropia.

Uma solução líquida constituída por dois componentes A e B e apresentando comportamento ideal, conforme Lei de Rauolt, está em equilíbrio com seu vapor. Utilizando a notação:
x_A e x_B para as respectivas frações em mol das substâncias A e B na solução líquida,

p_A e p_B para as respectivas pressões de vapor de A e B no vapor em equilíbrio com a solução líquida, e

p⁰_A e p⁰_B para as respectivas pressões de vapor de A puro e B puro numa mesma temperatura,

assinale a opção que apresenta a relação CORRETA para a pressão de vapor de A (p_A) em equilíbrio com a solução líquida.

Considere a reação química hipotética realizada em sistema fechado a pressão e temperatura constantes representada pela equação X+Y⇄ W+Z. Supondo que no início da reação haja apenas os reagentes X e Y, e considerando um intervalo de tempo que se estende de t = 0 até um instante t após o equilíbrio ter sido atingido, assinale a opção que apresenta a variação da energia livre de Gibbs.

A produção do vinho ocorre por meio da fermentação das uvas, que é feita por vários tipos de leveduras que consomem os açúcares presentes nas uvas transformando-os em álcool etílico. Essa bebida é normalmente armazenada em garrafas de coloração escura, sendo lacradas com uma rolha de cascalho de madeira. O contato com o ar é indesejável pois leva a oxidação do etanol à:

Um sistema composto por 5 mols de um gás ideal sofre uma expansão isobárica de modo que seu volume dobra. Após esse processo, pode-se afirmar que:

Dados: U = q + w

H = U + P.V

P.V = n.R.T

Da qualidade dos métodos empregados no revestimento e na limpeza das superfícies metálicas vai depender a boa aderência e a impermeabilidade da película, que são evidentemente condições essenciais para que haja proteção adequada. Sobre as técnicas mais frequentemente usadas para aplicação de revestimentos metálicos é incorreto afirmar que:

Sobre a difusão de um gás por uma membrana polimérica amorfa que não apresente variação de volume, analise as afirmativas. 

I. Devido às características da membrana, o fluxo global do soluto será governado pela contribuição difusiva, sendo dado pela equação  que é, particularmente, válida quando o penetrante apresenta baixa dz solubilidade em relação ao material de que é feita a membrana.

II. A força motriz para o transporte do difundente é a diferença de concentração entre a alimentação do gás e a sua saída.

III. Para que a difusão do penetrante obedeça à lei ordinária da difusão, a mobilidade do soluto deve ser muito maior se comparada à mobilidade dos segmentos de polímero da cadeia polimérica.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) 

Sobre a figura cascata multiestágio com refluxo da fase L e aplicações do refluxo, informe se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta.

( ) O refluxo apresentado na figura é raramente usado na destilação, pois requer a adição de uma corrente de vapor extra V_n+1. Usa-se o refluxo simples, ocasionalmente, quando se quer separar água de um componente mais volátil; então a corrente V_n+1 é constituída por vapor de água. 

( ) O número de estágios de equilíbrio necessários para uma dada separação pode ser calculado por Δ = L₀ + V_i= L_nV_n+1

( ) Um balanço total de massa em toda a cascata é F = V₀ + D + L_N + V_N+i.


( ) Na extração líquido-líquido, o refluxo do extrato (L₀) pode ser empregado para se ter maior recuperação do soluto no extrato. Neste caso, o solvente é removido de V_i, no separador de solvente (C), para produzir o líquido (L_c) com uma concentração baixa de solvente, parte do qual é o extrato produto (D) e outra parte é o extrato refluxo (L₀). 

O estado intensivo de um sistema em equilíbrio é estabelecido quando sua temperatura, sua pressão e a composição de todas as suas fases são especificadas. Consequentemente, estas são variáveis desse conjunto que devem ser especificadas arbitrariamente para fixar os valores de todas as variáveis restantes da regra das fases, e assim o estado intensivo do sistema. Sobre regras das fases são feitas as seguintes afirmativas:

I. Quando F=0, o sistema é invariante.

II. Uma solução líquida de álcool em água em equilíbrio com o seu vapor possui um grau de liberdade 3.

III. A adição de um gás inerte a um sistema formado por água em equilíbrio com o seu vapor altera as características do sistema.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A escolha da operação de transferência de massa a ser usada para efetuar-se a separação de uma mistura multicomposta depende da viabilidade operacional, da teoria físico-química e das questões econômicas. O porte necessário para a unidade operacional tem seu custo calculado a partir do conhecimento das limitações do equilíbrio de fase. Sobre equilíbrio de fases, analise as afirmativas.

I. Para o equilíbrio líquido-líquido, na extração em fase líquida, no caso mais simples, o soluto é dividido entre duas fases líquidas insolúveis. Os dados de equilíbrio para este caso podem ser registrados como razões entre a massa de soluto e solvente em cada uma das fases em equilíbrio.

II. A adsorção, que é a forma mais comum do estabelecimento de equilíbrio entre gás e sólido, pode ocorrer mediante mecanismos físicos e químicos. As moléculas do fluido aderem à superfície do adsorvente sólido, e fica estabelecido um equilíbrio entre o fluido adsorvido e a fase fluida restante.

III. Para o equilíbrio sólido-líquido, um estágio de equilíbrio pode ser definido como aquele em que o líquido aderente aos sólidos que saem do estágio não tem a mesma composição que o extrato líquido que sai do mesmo estágio.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)