Questões Militares de Engenharia Química e Química Industrial

Analise a equação a seguir.

ΔU = q + w

A primeira Lei da Termodinâmica estabelece que a energia interna de um sistema pode ser expressa pela equação acima. Com base nos princípios da Termodinâmica e nessa equação, assinale a opção correta.

Um mol de gás hidrogênio, a 27 °C em um sistema fechado, se expande isotermicamente contra uma pressão externa constante igual a 1 atm, até duplicar o seu volume inicial. Qual é o calor necessário para manter constante a temperatura do gás, sabendo que a pressão final do gás é 1 atm?

Dados : ΔU = Q - W

W = P_extΔV

PV = nRT

T(K) = T(°C) + 273

R = 0,082 atm•L • mol^-1 • K^-1

1atm = 10⁵ N • m^-2

Ferro e manganês são elementos amplamente utilizados nos processos de fabricação de ligas de aço e, por isso, possuem grande importância industrial e tecnológica. O diagrama mostra as fases em equilíbrio do sistema Fe-Mn para diferentes temperaturas e concentrações.

Analise as seguintes afirmações retiradas do diagrama de fases acima.

I. A temperatura liquidus do ferro puro é maior que a do manganês puro.

II. Uma liga com 95% de manganês a 1200°C possui uma fase isenta de ferro.

III. Na temperatura de 912°C ocorre uma transformação eutetoide.

IV. Independentemente do percentual de Mn, a 1000°C o material estará no estado sólido.

Estão corretas apenas as afirmativas

A figura apresentada a seguir representa um diagrama de equilíbrio de fases (hipotético) das ligas A-B.

Uma determinada peça composta da liga A-B foi aquecida em condições de equilíbrio até a temperatura de 500°C e fundiu parcialmente. Sabendo que nesta temperatura a fase sólida possui 80kg do elemento químico B e a fase líquida possui 40kg do elemento químico A, qual é a percentagem em peso de B da liga que compõe essa peça?

A figura apresentada a seguir representa um diagrama de equilíbrio de fases (hipotético) das ligas A-B. Na temperatura de 250°C a solubilidade de equilíbrio do elemento químico B na fase sólida α é igual a 98% .

Uma peça de massa 600kg e com 25% em peso de B em sua composição foi resfriada em condições de equilíbrio até a temperatura de 250°C. Calcule a massa, em kg, de faze β precipitada dentro do microconstituinte α primário.

Considere as supostas variações de entropia (∆S) nos processos abaixo:

I) cristalização do sal comum (∆S > 0)

II) sublimação da naftalina (naftaleno ) ( ∆S > 0)

III) mistura de água e álcool ( ∆S < 0)

IV) ferro (s) ferro (l) ( ∆S > 0)

V) ar ar comprimido (∆S < 0)

As variações de entropia indicadas nos processos que estão corretas são:

Um gás ideal sofre uma mudança de estado ilustrada pelos gráficos I e II abaixo.

Dentre as alternativas abaixo, assinale aquela que se ajusta aos gráficos acima.

Em sistemas envolvendo reações paralelas, um importante parâmetro é a seletividade (se), definida como a razão entre as taxas de geração dos produtos de interesse (I) e dos secundários (S).

Considere o caso em que a taxa de produção de I é dada por e a de S por , onde:

• C_r é a concentração do reagente;

• K_I e K_s são as velocidades específicas de reação para I e S, respectivamente;

•  e γ são dois números inteiros e positivos.

Para uma temperatura constante, pode-se afirmar que a seletividade:

A variação de entropia de um sistema fechado constituído por um gás ideal, quando sofre uma transformação, pode ser calculada pela expressão genérica:

em que os subscritos 1 e 2 representam dois estados quaisquer. Assinale a única afirmativa correta.

O dispositivo a seguir utiliza a radiação solar para quantificar variações em propriedades termodinâmicas. Este dispositivo é composto por uma lente convergente e por um porta-amostras. A lente possui área útil de 80,0 cm² , absortividade (α) de 20% e transmissividade de 80%. O porta-amostras possui absortividade de 100% e volume variável, operando à pressão constante de 1,0 atm.

Em um procedimento experimental, injetou-se 0,100 mol de uma substância pura líquida no porta-amostras do dispositivo. Em seguida, mediu-se um tempo de 15,0 min para a vaporização total da amostra, durante o qual a irradiação solar permaneceu constante e igual a 750 W/m² . Nesse processo, a temperatura do porta-amostras estabilizou-se em 351 K. No experimento, o calor sensível da amostra e a radiação emitida pelo porta-amostras são desprezíveis. Pode-se concluir que na vaporização total da substância, as variações de entalpia molar padrão e de entropia molar padrão são, respectivamente:

Um tambor selado contém ar seco e uma quantidade muito pequena de acetona líquida em equilíbrio dinâmico com a fase vapor. A pressão parcial da acetona é de 180,0 mm Hg e a pressão total no tambor é de 760,0 mm Hg.

Em uma queda durante seu transporte, o tambor foi danificado e seu volume interno diminuiu para 80% do volume inicial, sem que tenha havido vazamento. Considerando-se que a temperatura tenha se mantido estável a 20 °C, conclui-se que a pressão total após a queda é de:

Um sistema linear invariante no tempo tem a seguinte função característica

s³ + 3 s² + 3 s + K = 0, onde K é uma variável de controle.

Analise a estabilidade do sistema e assinale a alternativa correta.

Considere o sistema linear invariante no tempo colocado na figura a seguir, onde as variáveis mostradas foram obtidas por transformada de Laplace. A função de transferência Y(s)/R(s) é