Questões de Concurso

A entropia é uma medida do grau de desorganização ou aleatoriedade de um sistema. Portanto, uma redução de entropia significa que o sistema está passando por um processo que leva a uma maior ordem e menos desorganização. Qual dos sistemas a seguir apresenta uma redução de entropia?

A entropia(S) termodinâmica é uma medida do grau de desordem, aleatoriedade ou dispersão de energia em um sistema físico. Ela está intrinsecamente ligada à Segunda Lei da Termodinâmica. Avalie as afirmações sobre entropia e marque a alternativa incorreta.

Um processo espontâneo em termodinâmica é aquele que ocorre naturalmente sob certas condições, sem a necessidade de qualquer intervenção externa contínua. Ele tem um sentido natural de ocorrência, como a água a fluir ladeira abaixo, e não está necessariamente relacionado à velocidade do processo, que pode ser rápido ou muito lento. Avalie os itens a seguir sobre o processo espontâneo e marque a alternativa correta.
( ) Uma vez iniciado, nenhuma ação externa é necessária para fazer com que o processo continue.
( ) Um processo é espontâneo quando ΔG é negativo (ΔG < 0), indicando uma diminuição da energia livre do sistema e uma tendência a um estado mais estável.
( ) Em sistemas químicos, a energia interna U é equivalente à energia potencial.
( ) A maioria dos processos espontâneos são irreversíveis, não podendo ser revertidos sem uma mudança significativa nas condições do universo.

As funções de estado termodinâmica são propriedades de um sistema que dependem unicamente do seu estado atual e não do caminho percorrido para alcançar esse estado, sendo definidas apenas pelo estado inicial e final. Quais das variáveis termodinâmicas apresentadas a seguir não são consideradas funções de estado?

O gesso é um material aglomerante, obtido a partir da Gipsita, mineral abundante em terrenos cretáceos no Brasil, como o polo gesseiro do Araripe, estado de Pernambuco. Seu principal componente é o Sulfato de Cálcio di-hidratado. Por meio de calcinação, parte da água de hidratação é retirada e o mineral é moído para formar um pó, usado na construção civil e na medicina, entre muitas outras aplicações. Quando se reidrata o Sulfato de Cálcio hemi-hidratado, com cerca de um terço de seu peso em água, ele volta ao seu estado di-hidratado. Nesse processo, o gesso endurece em alguns minutos, em uma reação perceptivelmente exotérmica, vista abaixo:

CaSO₄ . ½ H₂O (s) + 3/2 H₂O (liq) ➞ CaSO₄ .2 H₂O (s) + Energia (Calor)

Analisando a variação de entalpia dessa reação:


Um paciente, que teve a perna engessada para imobilização ortopédica, se queixou que o gesso esquentou muito enquanto endurecia. Pode-se estimar a temperatura máxima da peça de gesso assim que se endurece, com base nos dados de entalpia da reação acima, fazendo as seguintes considerações:

- A temperatura ambiente na sala ortopédica ficou estável em 21 °C, não se alterando enquanto o gesso foi aplicado e endureceu;

- A pressão não variou ao longo do processo de endurecimento do gesso e os valores de entalpia de cada substância não são dependentes da temperatura;

- Todo o calor liberado pela reação seria expresso no aumento de temperatura da peça de gesso

([ΔH^oReação] = ΔH^oAquecimento do Gesso).

Assim, calculando com base na equação de Kirchhoff:

n . [ΔH^oReação] = n . Cp . ΔT

Onde:
n = Número de moles Cp = Capacidade Calorífica do Gesso = 186,2 Joules.K^-1.mol^-1 ΔT = Variação da Temperatura da peça de Gesso (Temperatura final ºK – Temperatura Inicial do Gesso ºK)

Dada a equação de conversão entre °K (kelvin) em °C (celsius):

°C = °K - 273,15

Depois de aplicar o cálculo, considerando que toda a energia térmica da reação fosse acumulada no gesso, com relação à temperatura do gesso, é correto afirmar que