Questões de Concurso Sobre balanço de massa e energia em engenharia química e química industrial

O cromo hexavalente presente em banhos de galvanoplstia é um composto de descarte crítico, uma vez que tem ação cancerígena via inalação. Uma possibilidade do seu descarte é a conversão do cromo hexavalente (H₂CrO₄), em cromo trivalente (Cr₂(SO₄)₃). A reação pode ser feita entre o cromo hexavalente, o bissulfito de sódio (NaHSO₃) e ácido sulfúrico (H₂SO₄), produzindo cromo trivalente, sulfato de sódio (Na₂SO₄) e água. Assinale a alternativa que apresenta a massa de bissulfito de sódio necessária para neutralizar um mol de H₂CrO₄:

Massa molar: Cr=52 g.mol^-1 ; Na= 23 g.mol^-1; S= 32 g.mol^-1.

Uma amostra de 5 g de solo contendo ferro (Fe²⁺ e Fe³⁺) foi solubilizada em meio ácido e posteriormente todo o ferro presente foi precipitado na forma de óxido de ferro hidratado (Fe₂O₃.nH₂O). O precipitado foi então filtrado e calcinado recuperando todo o ferro da amostra na forma de óxido de ferro (Fe₂O₃) que pesou 2,560 g. Assinale a resposta que apresenta, aproximadamente, o percentual em massa de ferro total no solo: Massa molar: Fe= 56g/mol;

Considere uma reação entre o 2-bromooctano e o íon hidróxido formando o 2-octanol e o íon brometo expressa abaixo. Assinale a alternativa incorreta a respeito do mecanismo da ligação:

Três soluções de 2-butanol foram testadas em um polarímetro que concluiu que a solução número 1 era racêmica, a solução número 2 tinha 25% de excesso de (S) - 2-butanol e solução número 3 tinha 50% de excesso de (R)-2-butanol. Partes iguais dessas soluções foram adicionadas para formar uma solução número 4. Assinale alternativa que apresenta a fração de (S)-2-butanol na solução 4:

Considere a seguinte equação química não balanceada:
KMnO₄ + HCl = KCl + MnCl 2 + H₂O + Cl₂

Assinale a alternativa que contém corretamente o coeficiente estequiométrico adequado a ser colocado antes de HCI para balancear a equação: 

Avalie as proposições abaixo considerando a equação balanceada apresentada abaixo, sendo que a, b, c, d, e, f e g são os coeficientes estequiométricos:

a K₄Fe(CN)₆ + b H₂SO₄ + c H₂O = d K₂SO₄ + e FeSO₄ + f (NH₄)₂SO₄ + g CO

I.O valor de a + f é 4.
II.O valor de b + d é 8.
III.O valor de e + g é 4.

Assinale a alternativa correta:

Segundo Felder (2017): “Problemas reais em análise de processos raramente vêm com as informações completas. Antes que você possa estabelecer um balanço de massa completo no processo, normalmente deverá determinar antes uma série de propriedades físicas de cada um dos materiais do processo e usar estas propriedades para deduzir relações adicionais entre as variáveis do sistema”. Assinale a alternativa que corresponde à principal finalidade dos balanços de massa e de energia em processos industriais.

A existência de duas Amazônias é surpreendente para muitos, mas o Brasil, na verdade, tem duas. A primeira, conhecida por todos, é a Amazônia de floresta, enquanto a outra é conhecida como Amazônia Azul, que foi batizada pelo governo como a porção submersa da costa brasileira. Com 4,4 milhões de km² de água salgada, a Amazônia Azul tem grande importância econômica. Contudo, é vigiada apenas por 5 submarinos. Para mudar isso, a Marinha planeja até 204 7 ter 26 submarinos patrulhando nossa costa. Além disso, há a expectativa de construir o primeiro submarino brasileiro movido a propulsão nuclear em 2023, dando ao Brasil acesso à tecnologia nuclear restrita a poucos países.

Adaptado de: http://revlstagallleu.globo.com/Revista/Common/0,.ERT275468- 17773.00.html

A tecnologia de propulsão nuclear é baseada na fissão dos núcleos atômicos para gerar eletricidade. Quando os núcleos se dividem, eles perdem massa e essa perda se converte em energia, qual lei química é violada durante esses processos?

O médico de Marcela recomendou que ela consumisse 1,5 litros de uma solução de ouro coloidal intensamente colorido por dia. Após verificar a natureza do medicamento e a embalagem que afirmava ter 1,25kg de água na solução coloidal, ela concluiu que a densidade da solução é aproximadamente:

Se uma molécula tem momento de dipolo elétrico permanentemente maior que zero, então ela é dita polar. Moléculas não polares são chamadas apoiares. Analise as polaridades indicadas para as seguintes moléculas e assinale a opção que está escrita de forma errada.

Um componente do combustível diesel é o hidrocarboneto C₁₁H₂₄, com densidade 0,790gmL^-1. Que volume aproximado de CO₂ (medido a 25°C e 100kPa) é produzido a partir da combustão completa de 2,00L de C₁₂H₂₄, 1 em oxigênio excessivo?

Um trocador de calor deve ser usado para aquecer água, que está inicialmente a 35 ºC. A temperatura de saída dessa corrente, de capacidade térmica = 3,6 kJ/K.s, deve ser calculada. O óleo, que será utilizado como fluido de aquecimento, entra a 180 ºC, e sai a 75 ºC, e sua capacidade térmica é 3,6 kJ/K.s
A temperatura desejada, em ºC, vale

Um calorímetro de combustão acoplado à análise cromatográfica permite estimar a composição de saída dos gases. No calorímetro ocorre combustão total formando H₂ O e CO₂ segundo a estequiometria.


C_x H_y + y (x + y/4)  O₂ → x CO₂ + y/2 H₂ O

Admita a composição molar do combustível C_x H_y em que a razão y/x = 2

Se for empregado O₂ com 100% de excesso, então, a razão molar N₂ /CO₂ esperada na análise do gás de exaustão é, aproximadamente, de 


Dado N₂ /O₂ no ar ≈ 3,7 

No transporte de uma mistura de hidrocarbonetos via gasodutos (que se encontra à temperatura ambiente e pressão de 28 atm), uma alíquota de líquido acumulado em determinado ponto da tubulação é analisada, obtendo-se o resultado abaixo. 





Considerando-se os resultados da análise, em base mássica, em relação ao gás que atravessa o gasoduto, conclui-se que

Associe as características de sistemas fluidos aos processos.

CARACTERÍSTICA 

I – redução da concentração molar das espécies

II – aumento da concentração mássica das espécies

III – constância aproximada da fração volumétrica das espécies

IV – aproximação da composição da espécie não volátil na fase gás pela sua pressão de vapor

PROCESSO

P – compressão de gás

Q – bombeamento de um líquido

R – transporte de um combustível por caminhões

S – escoamento de um gás ao longo de um tubo isotérmico

T – armazenamento de um combustível em reservatórios de teto fixo com controle de pressão

As associações corretas são: 

Uma patente de FCC propõe reciclar 40% da corrente de óleo pesado não convertido, conforme ilustrado na Figura abaixo. 






A reação global é a descrita abaixo.

óleo pesado → Leves + GLP + (óleo leve) + Nafta

As composições mássicas na saída do reator estão descritas na Tabela da Figura. Considere que as recuperações no vaso de separação e na coluna de destilação são praticamente totais em relação aos compostos apresentados.
A conversão global de óleo pesado é, aproximadamente,  

Considere os cilindros de gases A, B e C com a condição inicial (composições molares) apresentada na Tabela abaixo. Os seguintes procedimentos são executados em sequência:

• O cilindro A recebe matéria do cilindro B até que o cilindro A atinja 5 atm de pressão. • O cilindro A recebe então matéria do cilindro C até que o cilindro A atinja 10 atm de pressão.





A fração molar de H₂ S no cilindro A ao final dos procedimentos é, aproximadamente,

Dois poços de petróleo (A e B) produzem juntos 180 m³ /dia (óleo + água). No poço A as vazões de óleo e água são, respectivamente, 75 e 35 m³ /dia.  





Sabendo-se que no poço B a razão mássica óleo/água é igual a 4, então, a vazão mássica de óleo do poço B, em t/dia, é, aproximadamente,

Considere um sistema de torres de resfriamento que operam em regime permanente, conforme ilustrado na Figura abaixo. 






Sabe-se que 6.660 kmol/h de água líquida são alimentados no sistema de torres, e o make up para reposição é cerca de 500 kmol/h. Admita que a água é suficientemente pura, de forma que a purga não é necessária (de fato, não está representada na Figura).
Qual será a vazão aproximada de ar seco, em kmol/h, para 80% de umidade relativa atingida no ar úmido?

Dado para a saturação total, a pressão de vapor de água é igual a 0,05 atm 

No sistema abaixo estão representadas as informações das conversões por passe e recuperações de um reagente A na corrente do separador. 







Nessas condições, a conversão global do reagente A é, aproximadamente,