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

Considere o que se afirma sobre radiação térmica.

I. É a energia emitida pela matéria que está a uma temperatura não nula. A emissão pode ocorrer a partir de gases, líquidos e superfícies sólidas. A radiação também pode incidir sobre uma superfície a partir de suas vizinhanças.

II. A emissão pode ser atribuída a alterações nas configurações eletrônicas dos átomos ou moléculas que constituem a matéria.

III. A transferência por radiação ocorre mais dificilmente no vácuo.

IV. O fluxo térmico emitido por uma superfície real é maior do que aquele emitido por um corpo negro à mesma temperatura.

V. A emissividade é uma propriedade que depende do material da superfície, mas independe de seu acabamento.

Assinale a alternativa em que todas a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

O Spray-Dryer pode ser utilizado para a secagem de leite de levedura excedente do processo de fermentação alcoólica para produção de levedura seca comercial. Sabe-se que o leite de levedura contém 60% de sólidos e 40% de água, que deve ser removida pelo Spray-Dryer para atingir 20% de umidade na levedura. Assim, a fração de água eliminada pelo equipamento, tomando como base a alimentação do Spray-dryer, é

Face ao exposto, o tempo estimado para realizar a filtração industrial é

Tanto o propano quanto o butano podem ser utilizados como combustíveis. De acordo com as reações de combustão  de ambos os hidrocarbonetos, considere que para aquecer 1 L de água é necessário cerca de 360 KJ de calor, a uma  temperatura  ambiente  de  20°C.  É  correto  afirmar  que  a  quantidade  de  massa,  em  gramas,  de  cada  material  respectivamente utilizado para gerar esse calor é de, aproximadamente, 

De  acordo  com  a  imagem  sobre  aplicação  dos  balanços  materiais  e  de  energia  ao  processo  de  destilação,  relacione  adequadamente as colunas a seguir.
                                                      




A sequência está correta em

Um biorreator é um vaso no qual uma conversão biológica ocorre envolvendo enzimas, micro-organismos e/ou células animais e vegetais Na fermentação anaeróbica de cereais, a levedura Saccharomyces cerevisiae digere glicose (C₆H₁₂O₆) proveniente dos grãos para formar etanol (C₂H₅OH) e ácido propenóico (C₂H₃CO₂H) pelas seguintes reações globais:

· Reação 1: C₆H₁₂O₆ →2 C₂H₅OH + 2 CO₂
· Reação 2: C₆H₁₂O₆ →2 C₂H₃CO₂H + 2 H₂O

Em um processo batelada, o fermentador é carregado com 4000 kg de uma solução de glicose a 12% em água. Após a fermentação, 120 kg de CO₂ foram produzidos, permanecendo no mosto 90 kg de glicose não convertida. Sobre esse processo, analise.

I. O balanço material para o componente i é

II. O número de graus de liberdade é zero.

III. O processo é transiente em sistema fechado.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

As operações de separação são as que mais envolvem cálculos de balanço de massa, também chamado de balanço material. Em alguns casos, além do balanço material, é necessário realizar balanço de energia. Todas as operações de separação ocorrem no interior de um equipamento, projetado para se conseguir o efeito desejado. Sobre tais operações e seus equipamentos, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) Na operação absorção gasosa, uma corrente gasosa é alimentada continuamente pela parte inferior de um equipamento absorvedor e escoa em contracorrente com um líquido solvente que é admitido pelo topo da torre.

( ) A extração líquido-líquido é usada quando se deseja remover de uma mistura de líquidos um ou mais componentes, denominado(s) soluto(s), através do contato direto com um líquido conhecido como solvente, que é miscível com a mistura original (a carga) e remove totalmente os componentes desejados da carga.

( ) A adsorção é usada quando se deseja remover de uma mistura de líquidos ou de gases um ou mais componentes através do contato direto com um líquido.

( ) O tipo mais simples de secador é o secador de bandeja que opera em batelada e é, normalmente, usado para operações em pequena escala.

A sequência está correta em

A imagem apresenta um sistema aberto com acúmulo após 50 minutos.



De acordo com as informações anteriores, analise. 

I. O acúmulo representará a soma de todo o material que se acumulou no sistema durante esse intervalo de tempo. 

II. As condições das correntes em escoamento não variam no tempo.

  III. O balanço material para o processo é:  acúmulo de material dentro do  sistema =  total de material  alimentado no  sistema — total de material retirado do sistema.

  Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

Um  tanque  rígido,  termicamente  isolado,  está  conectado  a  duas  tubulações,  ambas  equipadas  com  válvulas.  Uma  dessas tubulações é uma linha com vapor d’ água a 1000 kPa e 600 K. A outra é uma linha conectada a uma bomba de vácuo. As duas válvulas estão inicialmente fechadas. A válvula para a bomba de vácuo é então aberta lentamente, de  modo a evacuar o tanque por completo. Essa válvula é então fechada. A seguir, abre‐se lentamente a válvula da linha  de  vapor  permitindo  a  entrada  cuidadosa  de  vapor  para  o  tanque  evacuado,  até  que  a  pressão  deste  esteja  equalizada à pressão da linha de vapor.


Para o processo descrito, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. 

(     ) O tanque é um sistema aberto estacionário. 
(     ) O balanço geral de energia pode ser representado pela equação U_T2 - 0= - ( H_sai – H_entra). 
(     ) Há transferência de calor no processo. 
(     ) Inicialmente, não há massa no sistema, de modo que U_T1 = 0. 

A sequência está correta em

Considere que em uma solução de tiossulfato de sódio (Na₂S₂O₃) foi padronizada por meio da dissolução de 0,1g de KIO₃ em água, da adição de um grande excesso de KI e acidificação com HCl. O iodo liberado consumiu 50mL da solução de tiossulfato para descolorir o complexo azul de amido-iodo.

Nessas condições é CORRETO afirmar que a concentração do Na₂S₂O₃ é aproximadamente igual a

Ao utilizar um padrão primário hipotético X na padronização de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH), a reação de neutralização ocorre na proporção estequiométrica de 1 para 1. Considere que foram gastos 25mL da solução de NaOH 0,1mol/L na titulação e foi consumido 0,5 gramas do padrão.

Nessas condições é CORRETO afirmar que a massa molar do padrão primário escolhido é igual a

Considere que um técnico preparou 100mL de uma solução de HCl 0,1 mol/L para uma aula prática. Ao ler o roteiro da prática que estava montando, percebeu que precisava, na verdade, de 500mL de 0,5mol/L de HCl. Para reparar seu erro, o técnico aproveitou a solução que tinha preparado, acrescentando a ela uma alíquota da solução estoque e completou o volume com água para 500mL.

Nessas condições, é CORRETO afirmar que o volume do estoque (alíquota) necessário para preparar a solução de 0,5mol/L é igual a

Dados da solução estoque: densidade = 1,2g/mL; percentual de HCl em massa = 36,5%

Um tanque de aço é preenchido com 280 kg de gás nitrogênio a temperatura de 300 K. Este reservatório é submetido a processo de aquecimento até atingir a temperatura de 400 K. Considerando que nas condições do problema o N₂ se comporta como gás ideal, indique qual a variação na energia interna, em kJ, do gás. Dados: capacidade calorifica do N₂, em J . mol^-1 . K^-1, Cp = 30,354; R = 8,314 J mol^-1 K^-1 e a massa atômica, em g mol-1, N=14.

Em uma sala de 300 m³ que possui umidade relativa de 60%, o ar está a 27°C e a 102,2 kPa. Nessa temperat ura, considere que a pressão de vapor da água é, aproximadamente, de 4 kPa e a razão de umidade é de 0,02 kg de água por kg de ar seco. A massa de vapor d’água presente na sala é de

Dados adicionais: R = 8,314 kJ.kmol^-1.K^-1; Massa molar do ar: 29 kg.kmol^-1

A adição de íons fluoretos a água potável tem como objetivo prevenir o surgimento de cáries na população. Devido a possível toxicidade quando em doses elevadas, à concentração deste íon na água para consumo humano não deve ultrapassar o valor limite de 1 mg . L^-1. Esta concentração pode também ser representada por

Um efluente contendo ácido sulfúrico (H₂SO₄) com uma concentração de 0,10 mol . L⁻¹ de solução será neutralizado com uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 4,0 mol . L⁻¹ de solução. O tratamento é em batelada e o volume de efluente ácido a tratar é de 20,0 m³. O volume necessário de hidróxido de sódio na concentração de 4,0 mol . L⁻¹ é de

Desejando-se produzir água potável na vazão de 100 m³ . minuto⁻¹, contendo uma concentração final de cloro livre de 1,0 mg . L⁻¹, a vazão necessária de uma solução de hipoclorito de sódio com concentração de cloro livre igual a 50 g . L⁻¹ para atingir esse objetivo deve ser de

Uma amostra de gás natural foi coletada de um reservatório. Devido a grandes concentrações de metano, etano e propano, foi adotada a composição mássica dada na tabela.
Tabela: Composição mássica do gás natural analisado


De acordo com esses dados, a fração molar obtida para o metano, etano e o propano são, respectivamente,