Nível 1

Uma amostra de cobre fundido perde $\pu{5 kJ}$ de energia na forma de calor reversivelmente em recipiente a $\pu{1100 \degree C}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia da amostra de cobre.

O corpo humano gera $\pu{100 W}$ de calor em média. A temperatura do corpo humano é $\pu{37 \degree C}$ e a do ambiente é $\pu{20 \degree C}$.

Considere as proposições sobre a entropia gerada pelo corpo nas vizinhanças.

1. A taxa de geração de entropia do corpo é $\pu{0,34 J.K-1.s-1}$.

2. O corpo humano gera cerca de $\pu{30 kJ.K-1}$ de entropia por dia.

3. A entropia gerada pelo corpo seria maior se a temperatura ambiente fosse $\pu{30 \degree C}$

4. Uma pessoa com febre gera mais calor e, por isso, gera mais entropia para a vizinhança.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas

Um cilindro de volume $\pu{1 L}$ contém $\pu{1 mol}$ de gás $\ce{He}$ e está imerso em um banho de água na temperatura constante de $\pu{32 \degree C}$. O sistema pode sofrer uma expansão isotérmica até $\pu{10 L}$ por quatro processos diferentes:

1. Expansão contra o vácuo.

2. Expansão contra pressão constante de $\pu{2,5 atm}$.

3. Expansão contra pressão constante de $\pu{5 atm}$ até $\pu{5 L}$ seguido de expansão contra pressão constante de $\pu{2,5 atm}$ até $\pu{10 L}$.

4. Expansão reversível.

Considere as proposições:

1. A variação de energia interna do gás é igual nos quatro processo.

2. A variação de entropia do gás é igual nos quatro processos.

3. O calor trocado pelo gás é igual nos quatro processos.

4. $W_\mathrm{d} > W_\mathrm{c} > W_\mathrm{b} > W_\mathrm{a} = 0$

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Um cilindro de volume $\pu{3 L}$ contém $\pu{2 mol}$ de gás $\ce{Ne}$ e está imerso em um banho de água na temperatura constante de $\pu{10 \degree C}$. O sistema sofre uma expansão isotérmica reversível até $\pu{9 L}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima do trabalho realizado.

Um cilindro contendo $\pu{2 mol}$ de dióxido de carbono se expande isotermicamente até dez vezes o seu volume inicial.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia do gás.

Um cilindro contendo $\pu{71 g}$ de gás cloro é pressurizado isotermicamente de $\pu{3 kPa}$ até $\pu{24 kPa}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia do gás.

Uma viga de aço inoxidável pesando $\pu{6 kg}$ é aquecida de $\pu{-23 \degree C}$ até $\pu{227 \degree C}$. O calor específico do aço inoxidável nas condições desse processo é $\pu{0,5 J.K-1.g-1}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia do aço inoxidável.

Em um processo, $\pu{1 mol}$ de gás hélio deve ser aquecido de $\pu{27 \degree C}$ até $\pu{227 \degree C}$. O aquecimento é conduzido em dois recipientes distintos:

1. Cilindro fechado de paredes rígidas e indeformáveis.

2. Cilindro provido de um pistão com massa desprezível e que se desloca sem atrito.

A capacidade calorífica em volume constante do hélio gasoso nessas condições é $\pu{12,5 J.K-1.mol-1}.$ Considere as proposições:

1. A variação de energia interna do gás é igual nos dois cilindros.

2. No primeiro cilindro, todo calor fornecido é utilizado para aquecer o gás. No segundo cilindro, parte do calor é utilizado para em realização de trabalho.

3. A variação de entropia no primeiro cilindro é $\pu{+6,4 J.K-1}$.

4. A variação de entropia no segundo cilindro é $\pu{+10,6 J.K-1}$.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

O gás nitrogênio proveniente da exaustão de um motor a combustão é resfriado de $\pu{657 \degree C}$ a $\pu{37 \degree C}$ sob pressão constante.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia por grama de gás.

Um vaso fechado de $\pu{4,5 L}$ contém uma mistura de neônio e flúor. A pressão total é $\pu{10 atm}$ em $\pu{0 \degree C}$. Quando a temperatura da mistura aumenta até $\pu{135 \degree C}$, a entropia da mistura aumenta $\pu{15 J.K-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da quantidade de flúor na mistura.

Um cilindro contendo $\pu{2 mol}$ de gás argônio é comprimido de $\pu{10 L}$ para $\pu{5 L}$ enquanto a temperatura cai de $\pu{300 K}$ até $\pu{100 K}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia do gás.

Um cilindro contendo $\pu{24 g}$ de gás oxigênio é comprimido irreversivelmente de $\pu{2 kPa}$ até $\pu{8 kPa}$ enquanto a temperatura sobe de $\pu{240 K}$ até $\pu{480 K}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia do gás.

O dietil-éter $\ce{C4H10O}$ ferve em $\pu{35 \degree C}$. Considere válida a regra de Trouton, $\Delta S_\mathrm{vap} \approx \pu{85 J.K-1.mol-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entalpia padrão de vaporização do dietil-éter no ponto de ebulição

A temperatura de fusão do mercúrio $\pu{-38 \degree C}$. Sua entalpia padrão de fusão na temperatura de fusão é $\pu{2,3 kJ.mol-1}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entropia padrão de fusão de $\pu{1 g}$ mercúrio no ponto de fusão.

Um dispositivo utiliza 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 $\pu{80 cm2}$, $20\%$ de absortividade e $80\%$ transmissividade. O porta-amostras possui $100\%$ absortividade e volume variável, operando à pressão constante de 1 atm.

Em um procedimento experimental, injetou-se $\pu{0,1 mol}$ de uma substância pura líquida no porta-amostras do dispositivo. Em seguida, mediu-se um tempo de $\pu{15 min}$ para a vaporização total da amostra, durante o qual a irradiação solar permaneceu constante e igual a $\pu{750 W.m2}$. Nesse processo, a temperatura do porta-amostras estabilizou-se em $\pu{351 K}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da entropia padrão de vaporização do líquido.

Um bloco de gelo em $\pu{0 \degree C}$ é colocado em contato com um recipiente fechado que contém vapor de água a $\pu{100 \degree C}$ e $\pu{1 atm}$.

Após algum tempo, separa-se o bloco de gelo do recipiente fechado. Nesse instante $\pu{25 g}$ de gelo foram convertidos em água líquida em $\pu{0 \degree C}$ e que no recipiente fechado existe água líquida e vapor em equilíbrio. A entalpia de fusão da água é $\pu{330 J.g-1}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia total.

Assinale a alternativa que relaciona as fases para uma mesma substância em ordem crescente de entropia padrão molar.

Considere as comparações de entropia padrão molar das substâncias em $\pu{1 atm}$ e $\pu{298 K}$:

1. $\ce{O2(g)}$ < $\ce{O3(g)}$

2. $\ce{CH2Br2(g)}$ < $\ce{CH3Br(g)}$ < $\ce{CH4(g)}$

3. $\ce{HF(g)}$ < $\ce{CH4(g)}$ < $\ce{H2O(g)}$ < $\ce{NH3(g)}$

4. $\ce{HBr(g)}$ < $\ce{HCl(g)}$ < $\ce{HF(g)}$

Assinale a alternativa que relaciona as comparações corretas.

Considere as comparações de entropia padrão molar das substâncias em $\pu{1 atm}$ e $\pu{298 K}$:

1. $\ce{HF(g)}$ < $\ce{NH3(g)}$ < $\ce{NH2OH(g)}$

2. $\ce{H2O(l)}$ < $\ce{H2O2(l)}$ < $\ce{Br2(l)}$

3. $\ce{Br2(g)}$ < $\ce{Cl2(g)}$ < $\ce{Xe(g)}$ < $\ce{Kr(g)}$

4. diamante < grafite < $\ce{P4(s)}$ < $\ce{S8(s)}$ < $\ce{C60(s)}$

Assinale a alternativa que relaciona as comparações corretas.

Considere as comparações de entropia padrão molar para o estado mais estável das substâncias em $\pu{1 atm}$ e $\pu{298 K}$:

1. $\ce{eteno(\pu{1 g})}$ < $\ce{polietileno(\pu{1 g})}$

2. $\ce{pentano}$ < $\text{hexano}$ < $\ce{heptano}$

3. $\ce{ciclopentano}$ < $\text{pent-1-eno}$ < $\ce{pentano}$

4. $\ce{ciclobutano}$ < $\ce{ciclopentano}$ < $\ce{cicloexano}$

Assinale a alternativa que relaciona as comparações corretas.

Considere as reações:

1. $\ce{ NH3(g) + HCl(g) -> NH4Cl(s) }$

2. $\ce{ 2 H2(l) + O2(l) -> 2 H2O(g) }$

3. $\ce{ N2(g) + 3 H2(g) -> 2 NH3(g) }$

4. $\ce{ BaCl2.2H2O(s) -> BaCl2(s) + 2 H2O(g) }$

Assinale a alternativa que relaciona as reações com entropia padrão positiva.

Considere os processos:

1. Mistura de acetona e clorofórmio.

2. Supersaturação de uma solução saturada.

3. Cristalização de um sólido amorfo.

4. Adsorção do nitrogênio em sílica.

Assinale a alternativa que relaciona os processos que ocorrem com diminuição entropia do sistema.

Considere a reação de preparação do manganês metálico na termita: $$\ce{ 4 Al(s) + 3 MnO2(s) -> 3 Mn(s) + 2 Al2O3(s) }$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima da entropia padrão dessa reação em $\pu{25 \degree C}$.

Considere uma reação usada na propulsão de foguetes: $$\ce{ 7 H2O2(l) + 2 N2H4(l) -> 2 HNO3(aq) + 8 H2O(l) }$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima da entropia padrão dessa reação em $\pu{25 \degree C}$.

Um sistema $A$ transfere, naturalmente, uma determinada quantidade de energia, na forma de calor, para um sistema $B$ que envolve totalmente $A$.

Considere as proposições:

1. A entropia do universo aumenta.

2. A entropia do sistema $A$ diminui.

3. A entropia do sistema $B$ aumenta.

4. O valor absoluto da variação de entropia em $B$ será maior do que o valor absoluto da variação de entropia em $A$.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

O termo seta do tempo é usado para distinguir uma direção no tempo nos fenômenos naturais, ou seja, que o estado $2$ de um sistema macroscópico ocorre após o estado $1$.

Considere as proposições:

1. A entropia do estado $2$ deve ser igual à do estado $1$.

2. A entropia do estado $2$ deve ser maior que a do estado $1$.

3. A entropia do estado $2$ não depende da entropia do estado $1$.

4. A relação entre entropia dos estados $1$ e $2$ não depende do caminho percorrido entre os estados.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Uma amostra de $\pu{2 mol}$ de amônia é formada a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio em $\pu{298 K}$.

Nessas condições, a entalpia de formação da amônia é $\pu{-46,1 kJ.mol-1}.$

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia da vizinhança devido à reação.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia do universo devido à formação de benzeno em $\pu{25 \degree C}$.

Considere as proposições:

1. Reações cujas energias livres de Gibbs de reação são negativas ocorrem espontânea e rapidamente.

2. Todas as amostras de um elemento puro, independentemente de seu estado físico, têm energia livre de Gibbs de formação nula.

3. Uma reação exotérmica que produz mais mols de gás do que consome tem energia livre de Gibbs padrão de reação positivo.

4. Uma reação exergônica ocorrendo em pressão e temperatura constantes é espontânea.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere as proposições para processos em pressão e temperatura constantes:

1. Se a variação de entropia do processo é positiva, então esse será espontâneo.

2. Se a variação de entropia do processo é negativa e o processo não for espontâneo, esse pode tornar-se espontâneo se a temperatura for aumentada.

3. Se a variação de entropia do processo é positiva e o processo não for espontâneo, esse pode tornar-se espontâneo se a temperatura for aumentada.

4. Se a variação de entropia do processo é positiva e o processo não for espontâneo, então a variação de entalpia é positivo.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da energia livre padrão de formação do ciclopropano gasoso em $\pu{25 \degree C}$.

A fotossíntese pode ser descrita pela reação química: $$\ce{ 6 CO2(g) + 6 H2O(l) -> C6H12O6(s) + 6 O2(g) }$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima da energia livre padrão da fotossíntese de $\pu{1 mol}$ de glicose em $\pu{25 \degree C}$.

Uma reação química que ocorre a pressão e temperatura constantes apresenta energia livre de reação nula e entropia e entalpia de reação positivas.

1. A temperatura do meio reacional é próxima de $\Delta H/\Delta S$.

2. A reação está em equilíbrio dinâmico.

3. Se a temperatura aumenta, a reação avança no sentido direto, com variação da composição do meio reacional.

4. Se a temperatura diminui, a reação passa a ser não espontânea, portanto, não há variação na composição do meio reacional.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

A reação ocorre em pressão e temperatura constantes: $$\ce{ A(l) + B(l) -> C(g) + D(g) }$$ Considere as proposições:

1. A reação nunca será espontânea, se for endotérmica.

2. A reação nunca será espontânea, se for exotérmica.

3. A reação será sempre espontânea, se for endotérmica.

4. A reação será sempre espontânea, se for exotérmica.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere as reações exotérmicas:

1. $\ce{ CaC2(s) + 2 HCl(aq) -> CaCl2(aq) + C2H2(g) }$

2. $\ce{ C(diamante) -> C(grafita) }$

3. $\ce{ 2 NO(g) + O2(g) -> 2 NO2(g) }$

4. $\ce{ CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s) }$

Assinale que relaciona as reações que são espontâneas em qualquer temperatura.

Considere as substâncias:

1. $\ce{CS2(g)}$

2. $\ce{CaO(s)}$

3. $\ce{N2O(g)}$

4. $\ce{C6Br6(s)}$

Assinale a alternativa que relaciona as substâncias que tornam-se menos estáveis em relação aos elementos quando a temperatura aumenta.

Em uma célula de um organismo a síntese da ureia é feita a partir de amônia e do dióxido de carbono: $$\ce{ 2 NH3(g) + CO2(g) -> (NH2)2CO(s) + H2O(l) } \quad \Delta G = \pu{+48 kJ//mol}$$ A energia necessária para a reação é obtida da oxidação da glicose: $$\ce{ C6H12O6(s) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(l) } \quad \Delta G = \pu{-480 kJ//mol}$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima da quantidade de máxima de ureia que pode ser formada pela oxidação de $\pu{10,8 ug.L-1.min-1}$ de glicose.

O trifosfato de adenina, $\ce{ATP},$ é o principal fornecedor de energia nas reações biológicas. Numa célula, o $\ce{ATP}$ é constantemente formado e consumido. Quando $\pu{1 mol}$ de $\ce{ATP}$ é hidrolisado em adenina difosfato, $\ce{ADP}$ e ortofosfato, $\ce{Pi},$ $\pu{17 kcal}$ de energia livre são liberados: $$\ce{ ATP(aq) + H2O(l) -> ADP(aq) + H+(aq) + Pi(aq) }$$ A energia da hidrólise do $\ce{ATP}$ é usada para bombear os íons sódio e potássio através da membrana celular, cuja diferença de potencial elétrico é $\pu{70 mV},$ conforme a equação: $$\ce{ 3 Na^+(dentro) + 2 K^+(fora) -> 3 Na^+(fora) + 2 K^+(dentro) }$$ Assinale a alternativa que mais se aproxima da maior quantidade possível de íons potássio que podem ser bombeados pela hidrólise de $\pu{1 nmol}$ de $\ce{ATP}$.