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Questões de química sobre combustíveis, Resumos de Química

Universidade Vale do Rio dos SinosQuímica

Esse PDF contém 110 questões de combustíveis para aprofundamento

Tipologia: Resumos

2023

Compartilhado em 26/08/2023

thiago-santos-kgy
thiago-santos-kgy 🇧🇷

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1. O que são combustíveis?
R: Combustíveis são substâncias que liberam energia sob a forma de luz ou calor.
2. Como são classificados os combustíveis de acordo com a fonte de obtenção?
R: Os combustíveis podem ser classificados em não renováveis e renováveis.
3. Quais são as características dos combustíveis não renováveis?
R: Os combustíveis não renováveis são encontrados em quantidades limitadas na natureza,
esgotam-se ao longo do tempo e são considerados poluentes.
4. Qual é a principal limitação dos combustíveis não renováveis, considerando o
crescimento populacional?
R: A principal limitação dos combustíveis não renováveis é que eles são finitos e não podem ser
repostos, o que se torna um desafio diante do crescimento populacional.
5. O que são combustíveis renováveis?
R: Combustíveis renováveis são aqueles que possuem um ciclo de renovação em uma escala de
tempo humana e causam pouco ou nenhum impacto ambiental.
6. Como os combustíveis são classificados quanto à sua forma física?
R: Os combustíveis podem ser classificados em sólidos, líquidos ou gases de acordo com sua
forma física.
7. Quais são os elementos mais importantes na composição dos combustíveis
industriais?
R: Os elementos mais importantes na composição dos combustíveis industriais são Carbono (C)
e Hidrogênio (H).
8. Como o oxigênio afeta o poder calorífico dos combustíveis?
R: O oxigênio presente nos combustíveis, especialmente nos combustíveis vegetais, diminui o
poder calorífico e as exigências teóricas de ar de combustão.
9. Por que a presença de enxofre nos combustíveis é problemática?
R: A presença de enxofre nos combustíveis pode levar à formação de produtos de combustão
prejudiciais, como SO2 e SO3, que em presença de umidade formam ácido sulfúrico, causando
corrosão e impactos ambientais.
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  1. O que são combustíveis? R: Combustíveis são substâncias que liberam energia sob a forma de luz ou calor.
  2. Como são classificados os combustíveis de acordo com a fonte de obtenção? R: Os combustíveis podem ser classificados em não renováveis e renováveis.
  3. Quais são as características dos combustíveis não renováveis? R: Os combustíveis não renováveis são encontrados em quantidades limitadas na natureza, esgotam-se ao longo do tempo e são considerados poluentes.
  4. Qual é a principal limitação dos combustíveis não renováveis, considerando o crescimento populacional? R: A principal limitação dos combustíveis não renováveis é que eles são finitos e não podem ser repostos, o que se torna um desafio diante do crescimento populacional.
  5. O que são combustíveis renováveis? R: Combustíveis renováveis são aqueles que possuem um ciclo de renovação em uma escala de tempo humana e causam pouco ou nenhum impacto ambiental.
  6. Como os combustíveis são classificados quanto à sua forma física? R: Os combustíveis podem ser classificados em sólidos, líquidos ou gases de acordo com sua forma física.
  7. Quais são os elementos mais importantes na composição dos combustíveis industriais? R: Os elementos mais importantes na composição dos combustíveis industriais são Carbono (C) e Hidrogênio (H).
  8. Como o oxigênio afeta o poder calorífico dos combustíveis? R: O oxigênio presente nos combustíveis, especialmente nos combustíveis vegetais, diminui o poder calorífico e as exigências teóricas de ar de combustão.
  9. Por que a presença de enxofre nos combustíveis é problemática? R: A presença de enxofre nos combustíveis pode levar à formação de produtos de combustão prejudiciais, como SO2 e SO3, que em presença de umidade formam ácido sulfúrico, causando corrosão e impactos ambientais.
  1. Qual é o impacto ambiental associado ao enxofre nos combustíveis? R: O enxofre nos combustíveis pode causar a formação de ácido sulfúrico, levando à ocorrência de "chuva ácida" e consequências prejudiciais ao meio ambiente.
  2. Como o nitrogênio presente nos combustíveis pode afetar o ambiente e a saúde? R: O nitrogênio nos combustíveis pode resultar na formação de óxidos irritantes para as mucosas e reações com o ozônio atmosférico, prejudicando o meio ambiente e a saúde humana.
  3. Quais são alguns dos elementos metálicos que podem ocorrer em combustíveis? R: Alguns elementos metálicos que podem ocorrer em combustíveis são Níquel, Vanádio, Cálcio, Sódio, Potássio e Manganês.
  4. Qual é a função do vanádio na composição dos combustíveis? R: O vanádio, ao formar o óxido V2O5, atua como catalisador na reação de formação de ácido sulfúrico, intensificando os problemas de corrosão em combustíveis com enxofre.
  5. Como a presença de água nos combustíveis afeta suas propriedades? R: A água presente nos combustíveis, principalmente nos sólidos, pode diminuir o poder calorífico e aumentar a temperatura do ponto de orvalho do ácido sulfúrico, agravando problemas de corrosão.
  6. Quais são os dois principais elementos que contribuem para o poder calorífico dos combustíveis? R: Os dois principais elementos que contribuem para o poder calorífico dos combustíveis são Carbono (C) e Hidrogênio (H).
  7. Por que os combustíveis renováveis são considerados mais favoráveis ao meio ambiente? R: Os combustíveis renováveis possuem ciclos de renovação em escala de tempo humana e causam pouco ou nenhum impacto ambiental, tornando-os mais favoráveis ao meio ambiente.
  1. O que é uma reação exotérmica? R: Uma reação exotérmica é uma reação química na qual energia é liberada na forma de calor para o ambiente circundante.
  2. Quais são alguns dos fatores que afetam as reações de combustão? R: Alguns dos fatores que afetam as reações de combustão incluem as características físicoquímicas do combustível, a proporção entre combustível e oxigênio, a temperatura e outros parâmetros ambientais.
  3. Quais são os principais combustíveis sólidos mencionados no texto? R: Os principais combustíveis sólidos mencionados no texto são a lenha e o carvão mineral.
  4. Qual é a importância do carvão mineral na produção de energia térmica e elétrica? R: O carvão mineral possui grande importância na produção de energia térmica e elétrica na Europa, enquanto no Brasil, sua relevância é restrita à região Sul, próxima aos centros produtores.
  5. Por que a lenha é considerada importante no Brasil? R: A lenha é considerada importante no Brasil devido ao seu potencial de utilização como combustível.
  6. O que é analisado na análise imediata dos combustíveis sólidos? R: Na análise imediata dos combustíveis sólidos, são determinados parâmetros como carbono fixo, massa volátil, cinzas, umidade, enxofre total e densidade.
  7. Quais são os parâmetros analisados na análise imediata que estão relacionados com a utilização dos combustíveis sólidos? R: Os parâmetros analisados na análise imediata dos combustíveis sólidos e que estão relacionados com sua utilização são: carbono fixo, massa volátil, cinzas, umidade e enxofre total.
  8. O que é a matéria volátil em um combustível sólido e quais gases podem ser formados durante sua pirólise? R: A matéria volátil em um combustível sólido é a parte que se separa em forma gasosa durante o aquecimento. Durante a pirólise, gases como hidrogênio, monóxido de carbono e metano podem ser formados.
  1. Como o teor de voláteis em um combustível sólido afeta o comportamento da queima? R: O teor de voláteis influencia o comprimento da chama, o processo de acendimento e o volume necessário na fornalha.
  2. O que é o carbono fixo em relação aos combustíveis sólidos? R: O carbono fixo é o resíduo combustível deixado após a liberação da matéria volátil. Ele é composto principalmente de carbono, podendo conter outros elementos não liberados durante a volatilização.
  3. Qual é a composição básica das cinzas presentes nos combustíveis sólidos? R: As cinzas são compostas principalmente de óxidos incombustíveis, como alumina, óxido de cálcio, óxido de magnésio, entre outros.
  4. Por que a umidade é importante na determinação do poder calorífico inferior de um combustível sólido? R: A umidade presente no combustível sólido influencia o poder calorífico inferior, que é a quantidade de calor liberada durante a combustão. A umidade afeta esse valor, pois é preciso considerar a energia necessária para evaporar a umidade durante a queima.
  5. Onde é amplamente utilizado o carvão mineral no Brasil? R: O carvão mineral brasileiro é principalmente utilizado na produção de energia termoelétrica e na indústria cimenteira.
  6. Quais são as principais características da lenha como combustível? R: A lenha é caracterizada por um baixo teor de cinzas, ausência de enxofre e uma umidade variável, que depende do método de armazenagem. Ela possui cerca de 50% de umidade quando cortada, mas esse valor diminui quando é estocada ao ar livre.
  7. Como o bagaço de cana é utilizado como combustível? R: O bagaço de cana é o combustível das usinas de açúcar e álcool. Ele pode ser queimado diretamente com 50% de umidade logo após a colheita, ou fornecido a terceiros, seja "in natura" ou seco e enfardado.
  1. Como a viscosidade de um combustível líquido impacta seu uso? R: A viscosidade é uma propriedade importante que afeta as temperaturas de armazenamento, a capacidade de bombeamento econômico e a atomização para combustão. Uma viscosidade muito alta pode dificultar o fluxo e a atomização adequada.
  2. Quais são algumas das propriedades aplicáveis apenas a combustíveis automotivos? R: Algumas das propriedades aplicáveis apenas a combustíveis automotivos são a octanagem, o período de indução e a cetanagem. Essas propriedades não foram tratadas neste texto.
  3. Por que as propriedades dos combustíveis líquidos têm normas e métodos de medição? R: As propriedades dos combustíveis líquidos têm normas e métodos de medição para garantir a consistência e a comparabilidade dos resultados, bem como para assegurar que os combustíveis atendam aos padrões de segurança e desempenho.
  4. Qual é o papel das propriedades dos combustíveis líquidos na determinação de seu comportamento e eficiência? R: As propriedades dos combustíveis líquidos, como o ponto de fulgor, a temperatura de auto- ignição e a viscosidade, influenciam diretamente o comportamento do combustível durante o armazenamento, manuseio, transporte e queima, afetando sua eficiência e segurança.
  5. Como a variação dos métodos de medição pode afetar as propriedades dos combustíveis líquidos? R: Algumas propriedades podem variar em resultados devido aos diferentes métodos de medição utilizados, ressaltando a importância de seguir normas e procedimentos padronizados para obter resultados confiáveis e comparáveis.
  6. O que constitui a composição principal do petróleo? R: A composição principal do petróleo é constituída por alcanos, ciclanos, aromáticos, compostos sulfurados, compostos nitrogenados, compostos oxigenados, compostos metálicos e impurezas inorgânicas.
  7. Quais são os componentes principais que compõem os derivados de petróleo? R: Os principais componentes que compõem os derivados de petróleo são o gás residual, gás liquefeito de petróleo, nafta petroquímica, gasolina, querosene, óleo diesel, óleo combustível, lubrificantes, óleos residuais e asfaltos.
  1. Qual é a diferença entre alcanos e ciclanos na composição do petróleo? R: Os alcanos são cadeias carbônicas retas, enquanto os ciclanos são compostos de anéis saturados, como o ciclo pentano e o ciclo-hexano.
  2. Quais são os compostos presentes nos derivados de petróleo responsáveis pelo odor forte e acidez? R: Os compostos oxigenados, presentes nas frações mais pesadas dos derivados de petróleo, são responsáveis pelo odor forte, escurecimento e acidez desses produtos.
  3. Qual é a importância da destilação atmosférica e da destilação à vácuo no processamento do petróleo? R: A destilação atmosférica e a destilação à vácuo são processos importantes no processamento do petróleo, separando as frações por diferença de ponto de ebulição e permitindo a extração de frações leves a partir do resíduo.
  4. O que é o craqueamento térmico ou catalítico no processamento do petróleo? R: O craqueamento térmico ou catalítico é um processo que transforma frações pesadas do petróleo em frações mais leves, ajustando a produção de acordo com as necessidades do mercado consumidor.
  5. Quais são as principais frações produzidas a partir do processamento do petróleo? R: As principais frações produzidas a partir do processamento do petróleo incluem gás residual, gás liquefeito de petróleo, nafta petroquímica, gasolina, querosene, óleo diesel, óleo combustível, lubrificantes, óleos residuais e asfaltos.
  6. O que é ponto de fulgor em relação ao petróleo? R: Ponto de fulgor é a temperatura na qual um combustível líquido, como o petróleo, quando exposto a uma chama escorvadora, provoca uma ignição e combustão transitória.
  7. Como a composição geológica afeta a composição do petróleo? R: A composição do petróleo é afetada pela composição geológica, incluindo a localização da jazida, idade, profundidade e outros fatores.
  1. Como ocorre a geração de energia nuclear através da fissão? R: A fissão nuclear ocorre quando nêutrons colidem com átomos de urânio, gerando reações em cadeia que liberam uma grande quantidade de energia.
  2. Por que os nêutrons são preferidos para a geração de fissão nuclear? R: Os nêutrons são preferidos para a geração de fissão nuclear porque não possuem carga elétrica e não são repelidos pelos núcleos atômicos.
  3. Quais são os principais componentes dentro do reator nuclear? R: Os principais componentes dentro do reator nuclear são o vaso do reator, que contém o combustível, e as barras de controle, que regulam a quantidade de nêutrons presentes.
  4. Como a energia térmica é convertida em energia elétrica em uma usina nuclear? R: A energia térmica gerada dentro do reator nuclear é transferida para o gerador de vapor por meio de um fluído refrigerante. O vapor de água resultante da ebulição movimenta uma turbina que está acoplada a um gerador elétrico.
  5. O que é decaimento radioativo? R: O decaimento radioativo é o processo pelo qual núcleos instáveis emitem partículas ou radiação para atingir um estado mais estável.
  6. O que é um isótopo? R: Um isótopo é um tipo de nuclídeo com o mesmo número de prótons (caracterizando o elemento químico), mas diferentes números de nêutrons.
  7. O que é reconversão no ciclo do combustível nuclear? R: A reconversão é o processo de transformar o gás hexafluoreto de urânio (UF6) de volta em dióxido de urânio (UO2), na forma de pó.
  8. Quais são as etapas principais do ciclo do combustível nuclear? R: As etapas principais do ciclo do combustível nuclear incluem mineração, conversão do minério, enriquecimento do urânio, fabricação do elemento combustível, reconversão, fabricação de pastilhas e geração de energia.
  1. O que é fissão nuclear? R: Fissão nuclear é o processo pelo qual um núcleo atômico é dividido em partes menores, liberando uma quantidade significativa de energia.
  2. Qual é a importância do controle da reação nuclear dentro do reator? R: O controle da reação nuclear dentro do reator é importante para evitar um superaquecimento, que poderia fundir os combustíveis e interromper a reação em cadeia.
  3. Qual é a principal subpartícula encontrada no núcleo de um átomo? R: A principal subpartícula encontrada no núcleo de um átomo é o nêutron.
  4. Como ocorre o processo de reconversão no ciclo do combustível nuclear? R: O gás enriquecido de urânio é convertido em pó de dióxido de urânio (UO2) por meio de processos químicos específicos.
  5. Qual é a característica mais importante que diferencia os isótopos? R: Os isótopos do mesmo elemento químico têm o mesmo número de prótons (número atômico), mas diferentes números de nêutrons.
  6. Quais são os componentes principais dentro do reator nuclear? R: Os principais componentes dentro do reator nuclear são o vaso do reator, que contém o combustível, e as barras de controle, que regulam a quantidade de nêutrons presentes.
  7. O que é decaimento radioativo? R: O decaimento radioativo é o processo pelo qual núcleos instáveis emitem partículas ou radiação para atingir um estado mais estável.
  8. O que é um isótopo? R: Um isótopo é um tipo de nuclídeo com o mesmo número de prótons (caracterizando o elemento químico), mas diferentes números de nêutrons.
  9. Qual é a importância do controle da reação nuclear dentro do reator? R: O controle da reação nuclear dentro do reator é importante para evitar um superaquecimento, que poderia fundir os combustíveis e interromper a reação em cadeia.

R: Isótopos são átomos do mesmo elemento químico, que têm o mesmo número de prótons, mas números diferentes de nêutrons.

  1. Qual é o papel das barras de controle em um reator nuclear? R: As barras de controle regulam a taxa de fissão nuclear, absorvendo nêutrons e controlando a quantidade de energia liberada.
  2. O que é reconversão no ciclo do combustível nuclear? R: A reconversão é a conversão do gás hexafluoreto de urânio de volta para dióxido de urânio, na forma de pó, para a fabricação de combustível nuclear.
  3. Como a energia é liberada durante a fissão nuclear? R: A energia é liberada durante a fissão nuclear devido à conversão de massa em energia de acordo com a famosa equação E=mc².
  4. O que é um isótopo estável? R: Um isótopo estável é aquele que não sofre decaimento radioativo e mantém sua composição nuclear ao longo do tempo.
  5. Qual é o objetivo da reconversão no ciclo do combustível nuclear? R: A reconversão visa transformar o hexafluoreto de urânio gasoso em dióxido de urânio sólido, que é usado na fabricação de pastilhas de combustível.
  6. Como os nêutrons são controlados em um reator nuclear? R: Os nêutrons são controlados por meio das barras de controle, que podem ser inseridas ou retiradas do reator para ajustar a taxa de fissão.
  7. O que é a estabilidade nuclear? R: A estabilidade nuclear refere-se ao equilíbrio entre as forças repulsivas e atrativas que atuam nos núcleos atômicos, determinando sua probabilidade de decaimento.
  8. O que é o ciclo do combustível nuclear?

R: O ciclo do combustível nuclear é o conjunto de etapas que envolvem a extração, conversão, enriquecimento, fabricação e uso de urânio como combustível para geração de energia nuclear.

  1. Qual é o papel das pastilhas de combustível em um reator nuclear? R: As pastilhas de combustível contêm dióxido de urânio enriquecido e são responsáveis por manter a reação em cadeia controlada no reator nuclear.
  2. Como a energia é liberada durante o decaimento radioativo? R: A energia é liberada durante o decaimento radioativo quando núcleos instáveis se transformam em núcleos mais estáveis, emitindo partículas ou radiação.
  3. Quais são os componentes principais de um reator nuclear? R: Os principais componentes de um reator nuclear são o vaso do reator, que contém o combustível e onde ocorrem as reações nucleares, e as barras de controle, que regulam a taxa de fissão.
  4. O que é estabilidade nuclear? R: A estabilidade nuclear é o equilíbrio entre as forças atrativas e repulsivas dentro do núcleo atômico, determinando se um núcleo é estável ou instável em relação ao decaimento radioativo.
  5. Quais são os principais elementos que constituem o petróleo? R: Os principais elementos que constituem o petróleo são alcanos, ciclanos, aromáticos, compostos sulfurados, compostos nitrogenados, compostos oxigenados, compostos metálicos e impurezas inorgânicas.
  6. Qual é a característica principal do ponto de fulgor de um combustível líquido? R: O ponto de fulgor é a temperatura em que um combustível líquido produz uma ignição transitória quando exposto a uma chama escorvadora, sendo uma propriedade importante para a segurança de armazenamento.
  7. Quais são as etapas principais do ciclo do combustível nuclear? R: As etapas principais do ciclo do combustível nuclear incluem mineração, conversão do minério, enriquecimento do urânio, fabricação do elemento combustível, reconversão, fabricação de pastilhas e geração de energia.