Questões de Engenharia Química do ano 2007

A figura abaixo descreve um sistema do tipo cilindropistão. Considere que não existe atrito entre o pistão e a parede do cilindro. Inicialmente a pressão no interior do cilindro é de 2 . 10⁵ Pa e a temperatura é 300 K. Calcule o trabalho necessário, por mol de gás no interior do cilindro, para que o sistema atinja a nova condição de equilíbrio após a retirada do pino "A". Considere também que o processo é isotérmico e que a pressão externa é a atmosférica (1 . 10⁵ Pa).

Uma turbina é alimentada com vapor superaquecido a 600 °C e 8 atm. A corrente de alimentação tem uma velocidade de 80 m/s e vazão mássica de 4,0 kg/s. A corrente de saída tem velocidade de 20 m/s, temperatura de 300 °C e pressão 1 atm. Se o equipamento opera em regime de estado estacionário, qual a máxima quantidade de trabalho possível de se extrair desta turbina?

Determine a pressão de bolha (P^bolha) de uma mistura líquida contendo 20% de pentano, 50% hexano e 30% de heptano (em composição molar) e a fração molar de pentano (y_p) na fase vapor em equilíbrio com esta mistura líquida mantida a 60 °C. Nesta temperatura, as pressões de vapor do pentano, hexano e heptano são, respectivamente, 2,9; 1,1 e 0,4 bar.

Considere as afirmativas e a figura abaixo, que representa o diagrama de fases para uma substância pura.

I. As regiões A, D e E representam regiões em que a substância seria um sólido, um fluido-supercrítico e um gás, respectivamente.

II. A temperatura e a pressão do ponto triplo desta substância são T₄ e P₄.

III. Se esta substância estiver inicialmente na temperatura e na pressão T₁ e P₃, ao elevar-se a temperatura até T₂, mantendo a pressão constante, mudase o estado de agregação da substância de sólido para líquido.

IV. A pressão P₁ é a pressão de liquefação na temperatura T₁, para esta substância.

V. A temperatura T₃ é a temperatura de ebulição desta substância na pressão P₃.

É correto o que se afirma APENAS em

Um grupo de pesquisadores mediu a variação da pressão de vapor do Argônio com a temperatura na vizinhança de 84 K e determinou a seguinte correlação: T B lnP^vap = A − B/T ; sendo A = 22,5 e B = 995,2 K. Determine a variação de entropia na mudança de fase (líquido-vapor) do argônio a 84 K.

Dados:

(R = 8,314 J/molK)