Questõessobre Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia

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26ac5928-7a
ENEM 2022 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Alguns recipientes de cozinha apresentam condutividade térmica apropriada para acondicionar e servir alimentos. Assim, os alimentos acondicionados podem manter a temperatura, após o preparo, por um tempo maior. O quadro contém a condutividade térmica (k) de diferentes materiais utilizados na produção desses recipientes.






Considerando recipientes de mesma espessura, qual o material recomendado para manter o alimento aquecido por um maior intervalo de tempo?

A
I
B
II
C
III
D
IV
E
V
8e2872cb-75
UECE 2021 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

O químico alemão Fritz Harber (1868–1934), responsável pela produção de explosivos e armas químicas, foi laureado com o prêmio Nobel de Química (1918) pela síntese do amoníaco. Considerando a produção de amoníaco dada pela reação 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) → NH3(g) que ocorre na temperatura de 27 °C, cuja entalpia ΔH é -11,04 kcal/mol, e tem variação de entropia ΔS de -23,52 cal/mol.K, é correto afirmar que a sua energia livre ΔG é, aproximadamente,

DADOS QUE PODEM SER USADOS NESTA PROVA


A
- 18,09 kcal e a reação é espontânea.
B
- 3,98 kcal e a reação é espontânea.
C
+ 18,09 kcal e a reação não é espontânea.
D
+ 3,98 kcal e a reação não é espontânea.
8e2b158a-75
UECE 2021 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Considerando o calor específico da água 1 cal/g.°C, o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g e o calor latente de vaporização da água 540 cal/g, para transformar 500 g de gelo a 0 °C em vapor d’água a 120 °C são necessárias

DADOS QUE PODEM SER USADOS NESTA PROVA


A
4,7 x 102 kcal.
B
4,2 x 102 kcal.
C
3,7 x 102 kcal.
D
3,9 x 102 kcal.
c5055327-0b
UECE 2021 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

O estudo da energia livre que rege a espontaneidade de uma reação química é atribuído ao pesquisador norte-americano Josiah Willard Gibbs (1839-1903). Considerando energia livre, espontaneidade e aspectos termodinâmicos das reações, é correto dizer que

DADOS QUE PODEM SER USADOS NESTA PROVA



A
nenhuma reação exotérmica é espontânea.
B
a variação de entropia de uma reação espontânea nunca pode ser negativa.
C
a variação de energia livre pode ser positiva, negativa ou zero.
D
a variação de entalpia nunca coincide com a variação de energia interna.
c9d72597-83
UFC 2018 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Transições de fase são mudanças físicas que envolvem mudanças na entalpia e na entropia do sistema. Qual das transições abaixo envolve a maior VARIAÇÃO DE ENTROPIA para o sistema?

A
A conversão de diamante em grafite.
B
O derretimento do gelo.
C
A sublimação do iodo.
D
A evaporação da água.
c910ac34-32
UEL 2019 - Química - Cinética Química, Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador, Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Obras de arte expostas em museus podem conter metais tóxicos em sua composição, como chumbo, cádmio ou mercúrio e/ou seus óxidos. Um incêndio em um museu no qual obras de arte contendo mercúrio são incineradas pode gerar dimetilmercúrio ((CH3)2Hg), uma neurotoxina altamente letal mesmo em baixas concentrações (0,030 mg/cm3). Se inalado, os sintomas costumam aparecer semanas após a exposição inicial, o que torna ineficaz qualquer tipo de tratamento. As equações químicas 1 e 2 são exemplos de reações químicas de formação do composto dimetilmercúrio.

Equação 1:
3C2H6(g) + 2HgO(s) + 5/2 O2(g) → 2(CH3)2Hg(g) + 2CO2(g) + 3H2O(g)

Equação 2:
3C2H5OH(g) + HgO(s) + 5O2(g) → (CH3)2Hg(g) + 4CO2(g) + 6H2O(g)



Com base no texto, nos conhecimentos sobre termodinâmica e cinética química, e supondo a queima total de HgO a 1 atm e a 300 K, assinale a alternativa correta.



A
A reação 1 possui maior espontaneidade que a reação 2 por possuir maior velocidade de reação.
B
A reação 2, com valor de ΔGr igual a -967,2 kJ, possui menor espontaneidade que a reação 1.
C
A reação 1 possui maior valor de variação de entalpia (ΔHr) que a reação 2 e, por isso, libera mais calor
D
A reação 2, com valor de ΔGr igual a -2393,5 kJ, possui maior espontaneidade que a reação 1.
E
A reação 2 é endotérmica e possui menor valor de variação de entropia(ΔSr) que a reação 1.
68dcdbf7-fd
UFT 2018 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Transições de fase são mudanças físicas que envolvem mudanças na entalpia e na entropia do sistema. Qual das transições abaixo envolve a maior VARIAÇÃO DE ENTROPIA para o sistema?

A
A conversão de diamante em grafite
B
O derretimento do gelo.
C
A sublimação do iodo.
D
A evaporação da água.
3ba3ce83-fd
UNICENTRO 2018 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Quando a mistura de um mol de H2(g) e um mol de I2(g) é aquecida a 500K, o produto resultante da reação é HI(g). Para essa reação, a 500K, a variação na entalpia encontrada foi -10,8 kJ mol-1 e a variação da entropia, 17,7 J K-1 mol-1. Com relação à reação, é correto afirmar:


A
A reação é exotérmica e a entropia do sistema diminui.
B
A reação é endotérmica e um aumento na pressão sobre o sistema provoca um deslocamento da reação para o lado dos reagentes.
C
A reação apresenta um aumento de entropia e ocorre espontaneamente.
D
Valores da entalpia e da entropia do sistema indicam que a reação não ocorre espontaneamente.
E
A reação ocorre com um aumento de entropia e é endotérmica.
8f906115-b0
UDESC 2016 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Um oxidante bastante utilizado em fogos de artifício e fabricação de fósforos é o perclorato de potássio, que é um sólido iônico à temperatura ambiente (25°C).

Assinale a alternativa que contém o calor necessário para elevar a temperatura de 25,0 g de perclorato de potássio da temperatura ambiente até sua temperatura de fusão em 525°C. Dado: capacidade calorífica: 5,85 kJ K-1 mol-1 .

A
7,3 kJ
B
18,0 kcal
C
528 kJ
D
128 kJ
E
73,1 kJ
f5d82ca7-e2
UEPB 2011 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Nas condições de 25 ºC de temperatura e de 100 kPa de pressão, em solução aquosa, a Energia Livre de Gibbs de formação para os íons de Polônio são: 71 kJ.mol–1 e 293 kJ.mol–1, respectivamente para os íons Po2+ e Po4+. Que conclusões podem ser retiradas das informações prestadas no corpo desta pergunta?

Texto III:


A Organização das Nações Unidas (ONU) instituiu 2011 como o Ano Internacional da Química, para conscientizar o público sobre as contribuições dessa ciência ao bem-estar da humanidade, coincidindo com o centenário do recebimento do Prêmio Nobel de Química por Marie Curie. O prêmio recebido pela pesquisadora polaca teve como finalidade homenageá-la pela descoberta dos elementos químicos Polônio (Po) e Rádio (Ra). Na verdade, este foi o segundo prêmio Nobel recebido, sendo o primeiro em Física, em 1903, pelas descobertas no campo da radioatividade. Marie Curie, assim, se tornou a primeira pessoa a receber dois prêmios Nobel. Como outra homenagem, desta vez post mortem, os restos mortais de Marie Curie foram transladados em 1995 para o Panteão de Paris, local onde estão as maiores personalidades da França, em todos os tempos. Além disso, o elemento de número atômico 96 recebeu o nome Cúrio (Cm) em homenagem ao casal Curie, Marie e seu marido Pierre.
A
As condições energéticas para formação dos íons de Polônio favorece mais ao Po4+.
B
A formação dos referidos íons de Polônio ocorre espontaneamente, mas demasiadamente lenta.
C
A formação dos referidos íons de Polônio ocorre espontaneamente, mas demasiadamente rápida.
D
A formação dos referidos íons de Polônio ocorre espontaneamente.
E
A formação dos referidos íons de Polônio não ocorre espontaneamente.
d5029e21-de
UFRN 2007, UFRN 2007 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia, Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

A expressão “célula a combustível” designa um novo conceito de geração de energia. Em princípio, é uma bateria de funcionamento contínuo que produz corrente contínua, por meio da combustão eletroquímica, a frio, de um combustível gasoso.

Um esquema simplificado de uma célula a combustível de H2 / O2 é:


Quando os eletrodos A e B estão em equilíbrio, Ε°red = 0,00 V, para A, e Ε°red = 1,23 V, para B, sendo Ε°red o potencial padrão de redução.

Sabendo-se que a reação global de tal célula possui ∆G° = -237 KJ/mol e ∆H° = -286 KJ/mol, a 25°C, é correto afirmar que, na célula a combustível, ocorre um processo

A
não-espontâneo que absorve calor.
B
espontâneo que absorve calor.
C
não-espontâneo que libera calor.
D
espontâneo que libera calor.
72b08bcf-df
UFMT 2006 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

O biogás é proveniente da decomposição de material orgânico e tem o metano (CH4) como seu principal componente. Esse composto também é encontrado no gás de petróleo e sua combustão completa pode ser equacionada como:

CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O(g)

Considere ainda os dados da tabela:


A partir das informações acima, pode-se afirmar:


A
A equação da reação não pode representar um processo de oxirredução.
B
A combustão do metano é uma reação espontânea a qualquer temperatura.
C
A queima do metano só pode ocorrer em temperaturas maiores que a ambiente (25º C).
D
Trata-se de uma reação endotérmica.
E
A grande diminuição da energia livre, à medida que transcorre essa reação, indica que ela não se completará.
c47a3243-e1
UCPEL 2008 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

A transformação isotérmica:


apresenta, na temperatura de 25o C, variação de entalpia de –19,5 kcal/mol e variação de entropia de 18 cal/K.mol. Podemos afirmar que a variação de energia livre desse sistema é

A
– 19,5 kcal/mol e espontânea.
B
– 24,9 kcal/mol e espontânea.
C
– 24,9 kcal/mol e não espontânea.
D
+ 19,5 kcal/mol e espontânea.
E
+ 12,4 kcal/mol e espontânea.
40c1f456-dd
UEM 2010 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Um motor ideal, funcionando com biodiesel, pode transformar todo o calor advindo da combustão do combustível injetado em seus pistões em trabalho.

Nos dias atuais, o uso de formas de energia alternativas em substituição àquelas derivadas de combustíveis fósseis tem dado lugar a inúmeras discussões. Com relação ao biodiesel e a sua utilização em motores de combustão interna, assinale o que for correto.
C
Certo
E
Errado
40add697-dd
UEM 2010 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Um motor ideal, que opera sempre com reservatórios de calor a uma diferença de temperatura fixa, apresenta o mesmo rendimento quando alimentado com diesel ou biodiesel.

Nos dias atuais, o uso de formas de energia alternativas em substituição àquelas derivadas de combustíveis fósseis tem dado lugar a inúmeras discussões. Com relação ao biodiesel e a sua utilização em motores de combustão interna, assinale o que for correto.
C
Certo
E
Errado
77133949-df
UEPB 2009 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Suponha que se tenham três peças de 100 gramas cada uma, a primeira de aço, a segunda de cobre e a terceira de poliestireno, todas inicialmente a 20°C. Estas peças são transferidas para um recipiente com água em ebulição sob aquecimento constante em quantidade suficiente para todas submergirem. Após um certo tempo da imersão, a água volta a entrar em ebulição. Considere a ebulição da água utilizada em 100°C, e que nenhum processo químico ocorreu com as peças.

Julgue os itens abaixo relativos à situação hipotética acima, no que se refere ao equilíbrio térmico alcançado quando a água volta a entrar em ebulição.


I - As três peças estão em equilíbrio térmico com a água mas apresentam temperaturas diferentes umas das outras.

II - As três peças recebem a mesma quantidade de calor da água, tendo em vista que apresentam a mesma diferença de temperatura em relação à água em ebulição.

III - A peça de cobre é a que recebe mais calor, pois possui a maior condutividade térmica.

IV - A peça de poliestireno é a que recebe mais calor, porque apresenta a maior capacidade calorífica das três. No equilíbrio térmico, esta peça fica com a mesma temperatura (100°C) das demais e também da água que a envolve.


Está(ão) correto(s):

TEXTO 7


     A condutividade térmica é uma propriedade muito importante na seleção de materiais para diversas aplicações. Em muitas situações são necessários materiais isolantes, isto é, com baixa condutividade térmica, enquanto que em outras são necessários materiais com elevada condutividade térmica. Por exemplo, os materiais utilizados para aquecimento devem possuir elevada condutividade térmica. De igual modo, a condutividade térmica de alguns materiais para aplicações elétricas ou eletrônicas é essencial para dissipar o calor que se produz por efeito Joule. A capacidade calorífica específica ou calor específico(Cp) é a quantidade de calor necessária para elevar, de um grau Celsius, a temperatura de um grama da substância a pressão constante. Abaixo estão apresentados a condutividade térmica e o calor específico de alguns materiais.


A
II
B
I e III
C
IV
D
III e IV
E
nenhum
0f2b3a42-d5
CESMAC 2016 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Na maioria dos organismos aeróbicos, a vida existe simplesmente porque eles utilizam a energia livre contida na glicose (C6H12O6), através do processo de oxidação e liberação de CO2 e H2O de acordo com a reação:

C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6 H2O(l)

Sabendo os valores de entalpia (∆H = −2.805 kJ.mol−1) e entropia (∆S = 259 J.mol−1.K−1), à temperatura ambiente (25°C = 298 K), determine a energia livre de Gibbs (∆G) para esta reação e indique se a reação é espontânea ou não

A
2.882 kJ.mol−1, não-espontânea.
B
−2.728 kJ.mol−1, espontânea.
C
−2.882 kJ.mol−1, espontânea.
D
−3.064 kJ.mol−1, espontânea.
E
3.064 kJ.mol−1, não-espontânea.
3e937c90-d5
CESMAC 2019 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

Durante a digestão dos animais ruminantes ocorre a formação do gás metano (constituído pelos elementos carbono e hidrogênio), que é eliminado pelo arroto do animal. Por dia, cada cabeça de gado produz cerca de 137 g de metano. Se fosse possível recolher essa quantidade de gás, poderia haver uma valiosa aplicação, uma vez que, na combustão total do metano, é gerada energia térmica que poderia ser utilizada para aquecer água. Com essa massa de metano (137 g), quantos kg de água poderiam ser aquecidos de 25 °C a 43 °C?

Dados: Massa molar do metano = 16 g.mol-1 .Calor de combustão do metano , △H° = 210 kcal.mol-1 .

Calor específico da água = 1,0 cal.g-1 .°C-1 .

A
10
B
100
C
1.000
D
20
E
200
9d570c4b-d5
CESMAC 2017 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia

O monóxido de carbono (CO) é um gás tóxico para o ser humano podendo levar à asfixia e à morte. Isso está associado à sua forte interação com a hemoglobina (Hb), impossibilitando o transporte de oxigênio (O2) e de gás carbônico (CO2) envolvidos no processo da respiração.

Hb(aq) + CO(aq) HbCO(aq) ΔG° = −80 kJ.mol -1
Hb(aq) + O2(aq) HbO2(aq) ΔG° = −70 kJ.mol -1

De acordo com as equações químicas acima, qual é a variação de energia livre para a reação de substituição do CO ligado à hemoglobina (HbCO) pelo O2?

A
-150 kJ. mol-1 .
B
10 kJ. mol-1 .
C
+150 kJ. mol-1 .
D
+10 kJ. mol-1 .
E

0 kJ. mol-1 .

2b1190f9-d5
CESMAC 2016 - Química - Termodinâmica: Energia Interna, Trabalho, Energia Livre de Gibbs e Entropia, Transformações Químicas e Energia, Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess.

Se considerarmos que as reações de combustão são sempre exotérmicas, podemos dizer que:

A
as reações exotérmicas são sempre espontâneas se a entropia de reação for positiva.
B
se a entropia de reação for negativa, uma reação de combustão não pode ser espontânea.
C
a energia de Gibbs de uma combustão é sempre negativa.
D
a energia de Gibbs de uma combustão aumenta sempre com o aumento da temperatura.
E
em pressão constante, não podem ocorrer reações com liberação de calor.