Questões de Engenharia Química do ano 2010

Um tanque é completamente preenchido com 16,0 kg de metano puro (CH₄), componente majoritário do gás natural. A equação a seguir apresenta a reação de combustão do metano, cuja entalpia-padrão, a 25 ºC, é igual a !890 kJ/mol.

CH₄ (g) + 2 O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + 2 H₂O (R)

Com base na informações acima e considerando que a massa molar do metano seja 16,0 g/mol, que a constante universal dos gases valha 0,08 atm.L.mol^-1 K^-1 e que os gases envolvidos na reação se comportem de forma ideal, julgue os itens que se seguem.

O módulo do calor de combustão padrão do metano, a volume constante e a 25 ºC, é maior que 890 kJ/mol.

A figura seguinte ilustra, em um diagrama de pressão versus volume, a expansão isotérmica reversível de um mol de um gás ideal, desde um estado inicial A, correspondente a uma pressão de 300 kPa e um volume de 8,00 L, até um estado final B, com pressão e volume iguais a 100 kPa e 20,00 L, respectivamente.

Com base nessas informações e considerando que a constante universal dos gases, R, seja igual a 8,3 .J.mol ^-1 K ^-1 e que os logaritmos naturais de 5 e 2 sejam iguais a 1,609 e 0,693, respectivamente, julgue os itens a seguir.

O calor, q, que entra para o sistema a partir das vizinhanças durante a transformação em questão é maior que o produto nRT, em que n e T representam, respectivamente, a quantidade de matéria e a temperatura do gás.

A figura seguinte ilustra, em um diagrama de pressão versus volume, a expansão isotérmica reversível de um mol de um gás ideal, desde um estado inicial A, correspondente a uma pressão de 300 kPa e um volume de 8,00 L, até um estado final B, com pressão e volume iguais a 100 kPa e 20,00 L, respectivamente.

Com base nessas informações e considerando que a constante universal dos gases, R, seja igual a 8,3 .J.mol ^-1 K ^-1 e que os logaritmos naturais de 5 e 2 sejam iguais a 1,609 e 0,693, respectivamente, julgue os itens a seguir.

A variação de entropia durante a transformação descrita é maior que 5 J/K.

A figura seguinte ilustra, em um diagrama de pressão versus volume, a expansão isotérmica reversível de um mol de um gás ideal, desde um estado inicial A, correspondente a uma pressão de 300 kPa e um volume de 8,00 L, até um estado final B, com pressão e volume iguais a 100 kPa e 20,00 L, respectivamente.

Com base nessas informações e considerando que a constante universal dos gases, R, seja igual a 8,3 .J.mol ^-1 K ^-1 e que os logaritmos naturais de 5 e 2 sejam iguais a 1,609 e 0,693, respectivamente, julgue os itens a seguir.

Considere que, após a referida transformação, o sistema tenha retornado ao estado A. Nessa situação, qualquer que seja o caminho de retorno, o calor trocado com as vizinhanças e o trabalho realizado pelo sistema durante o ciclo (estado A → estado B → estado A) são ambos iguais a zero, pois calor e trabalho são funções de estado termodinâmicas.

A figura seguinte ilustra, em um diagrama de pressão versus volume, a expansão isotérmica reversível de um mol de um gás ideal, desde um estado inicial A, correspondente a uma pressão de 300 kPa e um volume de 8,00 L, até um estado final B, com pressão e volume iguais a 100 kPa e 20,00 L, respectivamente.

Com base nessas informações e considerando que a constante universal dos gases, R, seja igual a 8,3 .J.mol ^-1 K ^-1 e que os logaritmos naturais de 5 e 2 sejam iguais a 1,609 e 0,693, respectivamente, julgue os itens a seguir.

A temperatura do gás é maior que 300 K.