Uma unidade industrial apresenta uma parede formada por duas camadas para reduzir a temperatura no ambiente externo à unidade.
A primeira camada da parede tem espessura de 9 cm e é formada de fibra de vidro cuja condutividade térmica é 0,03 W m^-1 ºC^-1. A segunda camada da parede tem espessura de 14 cm e é formada de tijolos cuja condutividade térmica é 0,7 W m^-1 ºC^-1. A área da parede é 4 m². A temperatura na superfície da parede em contato com o interior da unidade industrial é 85 ºC, e a temperatura na superfície da parede em contato com o meio externo é 35 ºC.
O fluxo de calor estabelecido através da parede, em J s^-1, é igual a

Um sistema de medição de temperatura de um forno apresenta uma função de transferência, como a ilustrada abaixo.


Qual o erro estático de posição do sistema, se a temperatura do forno permanecer constante e o ganho K for dobrado?

Considere a função de estado da energia interna U=U(S,V) e sua expressão diferencial dU=TdS-pdV. Correlacione com a entalpia H=H(S,P) e sua expressão H=U+PV.
A relação de Maxwell correspondente é

Um engenheiro de processamento precisa definir o ganho para um sistema de controle com retroalimentação unitária negativa. Analisando o sistema para um ganho K igual a 7, o engenheiro encontrou margens de fase e ganho iguais a 20º e 10 dB.
Qual o limite para o aumento do ganho K, em dB, até que o sistema se torne instável?

O Primeiro Princípio da Termodinâmica, princípio da conservação da energia, relaciona a variação de energia interna de um sistema com o calor e trabalho. Um gás está contido num cilindro com êmbolo móvel, a uma pressão de 6,0.10⁴ N/m². São fornecidos ao sistema 10 kJ de calor à pressão constante, e o volume do gás sofre uma expansão de 50 L.
O trabalho realizado e a variação de energia interna nessa transformação em Joule, são, respectivamente,
Dado 1 Pa = 1 N m^-2

Um metal apresenta massa de 1 kg e sofre uma pressão, em um processo isotérmico e reversível, de 0,5 a 100 MPa. Sabendo-se que a temperatura do bloco é de 298 K, o calor transferido em J por Kg desse metal nessa mudança de fase é
Dado Expansão volumétrica = α = 5,0 x 10^-5 K^-1 Volume específico = v = 0,000114 m³/Kg

Um sistema, cuja função de transferência em cadeia aberta é de primeira ordem, apresenta constante de ganho imprópria e polo igual a 6 e -2, respectivamente. Um engenheiro de processamento decide, então, colocar esse sistema sob realimentação unitária negativa, objetivando tornar o sistema mais rápido.
Qual o valor da nova constante de tempo do sistema?

O diagrama de fases pode ser representado por gráficos em função de P x T a partir das equações de pressão de vapor de um ou mais componentes. Na construção desses gráficos, é possível encontrar a temperatura normal de ebulição, utilizando-se a equação para a pressão de vapor do líquido a pressão atmosférica. Sabe-se que as pressões saturadas de vapor para as fases sólida e líquida se cruzam no ponto triplo e que a temperatura, T_pt, do ponto triplo é de 1260 K.
As equações para a pressão de vapor do NaF sólido e líquido com a pressão são, respectivamente, as seguintes:
Inp = - 2,01lnT + 33,740 Inp = - 2,52lnT + 34,660
O calor de fusão, ∆H, do fluoreto de sódio (NaF), no ponto triplo, em KJ, é
Dado pressão na equação em (atm), temperatura na equação em (K) e constante dos gases R = 8,3144 JK^-1 mol-¹

A energia livre de Gibbs é uma função termodinâmica que informa a espontaneidade de uma reação. Sendo assim, considere duas reações hipotéticas ocorrendo a 25ºC:

Reação 1: ΔH₁ = +15,3 kJ/mol e ΔS₁ =+30 J/K.mol

Reação 2: ΔH₂ = +1,8 kJ/mol e ΔS₂ =-159 J/K.mol.

Escolha a alternativa que representa os valores de ΔG₁ e ΔG₂ em kJ/mol, respectivamente, e as previsões corretas de espontaneidade ou não espontaneidade da reação nessa temperatura: