Questões de Concurso Sobre cinética e cálculo de reatores em engenharia química e química industrial

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Q1257894 Engenharia Química e Química Industrial
Durante a desinfecção de um tanque de alimentos em aço inoxidável, utilizou-se vapor saturado durante o procedimento. Ao término, foram fechadas as válvulas de alimentação e de saída desse tanque. Após alguns minutos, escutaram-se ruídos de amassamento de metal e o tanque encontrava-se todo amassado. Isso ocorreu devido:
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Q1257893 Engenharia Química e Química Industrial
Na evaporação de um produto alimentício em um evaporador simples de batelada com agitador de superfície raspada, a alimentação é de 1.000 kg e a fração mássica na alimentação é de 0,100. Ao final da evaporação, a fração mássica do produto concentrado é de 0,400. É correto afirmar que:
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Ano: 2011 Banca: NC-UFPR Órgão: COPEL
Q1238486 Engenharia Química e Química Industrial
Em projeto de reatores envolvendo reações químicas, é necessário levar em conta a variação de energia durante a reação. Identifique como verdadeiros (V) ou falsos (F) os seguintes conceitos a respeito de balanços de energia:
( ) Entalpia de reação é definida como a entalpia dos reagentes menos a dos produtos, sendo positiva para reações endotérmicas e negativa para reações exotérmicas.
( ) O calor padrão de combustão tabelado de uma substância depende do estado físico da substância.
( ) Se a entalpia de reação a uma determinada temperatura e pressão de um conjunto de reagentes é -850 kJ/mol, quando os produtos são formados no estado líquido, e -795 kJ/mol, quando os produtos são formados no estado gasoso, a entalpia de vaporização dos produtos dessa reação, na mesma temperatura e pressão, é 55 kJ.
( ) O calor padrão de combustão de hidrocarbonetos é definido como a energia liberada quando um mol do hidrocarboneto é reagido estequiometricamente com oxigênio, gerando como produtos gás carbônico e água, estando tanto os reagentes como os produtos a uma temperatura e pressão tomados como referência.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. 
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Ano: 2008 Banca: CONSULPLAN Órgão: SDS-SC
Q1233126 Engenharia Química e Química Industrial
Se numa determinada reação química se observa o gradual aumento de temperatura do meio reacional, pode-se afirmar que a entalpia dos reagentes é:  
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Ano: 2004 Banca: ESAF Órgão: MPU
Q1213885 Engenharia Química e Química Industrial
O crescimento celular num reator batelada ocorre em quatro estágios na seguinte ordem: 
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Ano: 2013 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: SEGESP-AL
Q1212890 Engenharia Química e Química Industrial
A propósito de eletroquímica, julgue o item subsecutivo.
Em uma reação de oxirredução com potencial padrão de reação positivo e com diminuição na energia livre de Gibbs, é observado um processo espontâneo. 
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Ano: 2008 Banca: MOVENS Órgão: ADEPARÁ
Q1209848 Engenharia Química e Química Industrial
Considere a associação em série de dois reatores ideais do tipo mistura completa (em inglês, CFSTR), operando em regime permanente e na mesma temperatura. Nessa associação de reatores é processada uma reação simples e elementar: A → produtos (em fase líquida). Sabe-se que a concentração de alimentação do primeiro reator é 10M, a vazão molar de alimentação é 20mol/s, a conversão de saída do primeiro reator é 60%, o volume do primeiro reator é 4 litros e a conversão de saída do segundo reator, baseada na alimentação do primeiro reator, é 90%.
Assinale a opção que apresenta o valor correto do volume do segundo reator, em litros.
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Q1107429 Engenharia Química e Química Industrial

Considere que uma determinada indústria afirma que utiliza gás natural como combustível para a operação de uma caldeira em sua planta. No entanto, a análise da amostra dos gases da chaminé, logo após a caldeira, revela que há emissão de SO2 , indicando que o combustível utilizado não é gás natural.


Para a determinação do tipo de combustível, foram disponibilizadas as informações presentes nas seguintes tabelas.


Imagem associada para resolução da questão


Dados: Massas molares C = 12 g/mol; H = 1 g/mol e S = 32 g/mol.


Considerando que o combustível seja composto apenas por carbono, hidrogênio e enxofre, o óleo utilizado na caldeira, de acordo com os dados da tabela II, é o de número

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Q1107424 Engenharia Química e Química Industrial

Indústrias que operam com compostos sulfurados geralmente geram ácido sulfídrico (H2S), um gás altamente irritante para os olhos e vias respiratórias, além de possuir um odor desagradável de ovo podre. O processo Claus é uma alternativa para o tratamento desse poluente. Nele, parte do H2S é queimado em uma fornalha para se produzir SO2 , conforme apresentado na equação 1 a seguir. 


                     H2S + 3/2 O2 → SO2  + H2O                    (1)


Os gases que saem da fornalha são misturados à outra parte de H2S e são alimentados em um reator catalítico, onde o enxofre elementar é formado, conforme equação 2 a seguir.


                               2H2S  + SO2 →  2H2O + 3S               (2)


Com base nesse processo, é correto afirmar que

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Q1103502 Engenharia Química e Química Industrial
Os principais poluentes atmosféricos são gases tóxicos lançados pelas indústrias e pelos veículos automotivos movidos por derivados do petróleo. Muitos gases tóxicos provenientes das indústrias são desprendidos das chaminés. Um processo utilizado para retirar SO2 das emissões de fábricas é passar os gases produzidos, juntamente com ar, por uma emulsão úmida de carbonato de cálcio (CaCO3 ). Nesse processo, todo o sulfato de cálcio fica retido na cavidade interna da chaminé e, posteriormente, é retirado nos procedimentos de manutenção. A equação química a seguir representa o processo químico. CaCO3 (s) + SO2 (g) + ½O2 (g) → CaSO4 (s) + CO2 (g)
Considere, em um sistema ideal, que uma chaminé recebeu 2,4 x 1019 moléculas de SO2 que foram misturadas com 10 g do carbonato de cálcio. Nessas condições, quantos miligramas, aproximadamente, de sulfato de cálcio ficariam retidos na chaminé? 
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Q1103498 Engenharia Química e Química Industrial
A ligação peptídica é a ligação que se estabelece quando ocorre reação entre dois aminoácidos, conforme a equação química descrita a seguir. Imagem associada para resolução da questão Considere que 2 mols de molécula do aminoácido I são adicionados para reagir com 1 mol de molécula do aminoácido II. Quando o equilíbrio químico é estabelecido (equilíbrio 1), 20% do aminoácido I é consumido. Em seguida, adicionou-se certa quantidade de mols de molécula do aminoácido II, e 10% do aminoácido I foi consumido até reestabelecer um novo equilíbrio (equilíbrio 2). Nessas condições, qual é a razão aproximada entre o primeiro e segundo equilíbrios?
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Q1103491 Engenharia Química e Química Industrial
Areação do óxido nítrico com hidrogênio ocorre conforme a equação química a seguir.
2H2 (g) + 2NO (g) → N2(g) + 2H2O (g)
Para compreender a velocidade da reação química em função das concentrações dos reagentes, um técnico realizou os seguintes experimentos.
Experimento 1 – Quando dobrou a concentração do gás hidrogênio e reduziu à metade a concentração do óxido nítrico, a velocidade da reação dobrou.
Experimento 2 – Quando quadruplicou a concentração do gás hidrogênio e dobrou a concentração do óxido nítrico, a velocidade da reação química quadruplicou.
A partir dessas informações, é correto afirmar que a expressão matemática da Lei de Velocidade é representada por:
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Q1090850 Engenharia Química e Química Industrial
Em alguns processos químicos, tanto na indústria como nos laboratórios, os reatores possuem um papel fundamental. Sua utilização varia de acordo com as necessidades.
Sendo assim, os reatores
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Q1090849 Engenharia Química e Química Industrial
As reações químicas podem ter a velocidade de reação modificada com a temperatura. Assim, Arrhenius propôs uma formulação levando em consideração a energia de ativação e o fator de frequência. Um composto a 20°C possui uma constante de velocidade igual a 5x10-4/s e possui a energia de ativação 100 kJ/mol.
Se a decomposição desse composto ocorre a 27°C, o valor aproximado da constante de velocidade, em s-1, é
Dados R = 8,31 J/mol.K ln (5x10-4 ) = -7,6
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Q1090848 Engenharia Química e Química Industrial
Um pesquisador em seu laboratório realizou uma reação química entre dois elementos X e Y. As velocidades iniciais das reações foram colocadas na Tabela abaixo.
Imagem associada para resolução da questão

Com base nos dados da Tabela, a equação da velocidade pode ser
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Q1090808 Engenharia Química e Química Industrial
Em um sistema de descarbonatação, uma corrente gasosa de 200 kg h-1, contendo 22% m/m de CO2, é borbulhada em uma solução aquosa de Ca(OH)2 .
Sendo o rendimento da reação igual a 90%, a taxa de formação de CaCO3, em kg h-1 , corresponde a
Dados Massa molar do CO2 : 44 g mol-1 Massa molar do CaCO3 : 100 g mol-1
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Q1090299 Engenharia Química e Química Industrial
Uma indústria de produtos alimentícios possui um reator do tipo CSTR em um processo de mistura intensa. A função desse reator é processar a reação de hidrólise do anidrido acético (1a ordem em anidrido) com excesso de água a 25 °C e 1 atm. Essa reação está expressa abaixo:
C4H6O3 + H2 O → 2 CH3COOH
A reação deverá produzir 20 kg/h de ácido acético, a constante de velocidade é aproximadamente 0,05 min-1 , a concentração inicial de anidrido acético é de 100 g/L, e a conversão, de 80%.
O volume aproximado, em litros, desse reator é
Dados Massa Molar do Ácido Acético (CH3COOH) = 60 g/mol Massa Molar do Anidrido Acético (C4H6O3 ) = 102 g/mol
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Q1090296 Engenharia Química e Química Industrial
Em um reator é realizada a hidrogenação de C2H4 . Esse reator é alimentado por duas correntes: uma com vazão de 56 kg h-1 de C2H4 e outra com vazão de 10 kg h-1 de H2. O processo opera em estado estacionário, e, na saída do reator, verifica-se que apenas o reagente limitante foi consumido por completo.
Em uma etapa posterior, o reagente em excesso que não participou da reação é recuperado, sendo completamente separado do produto formado. A vazão de reagente recuperado, em kg h-1, é igual a
Dado Massas molares: C2H4 : 28 g mol-1, H2 : 2g mol-1
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Q1090278 Engenharia Química e Química Industrial
A reação elementar A → B ocorre em um reator tubular (PFR – reator com escoamento uniforme), representado pela Figura abaixo, com uma vazão volumétrica de entrada de 6 L/min. A velocidade específica de reação é 0,25 min-1.
Imagem associada para resolução da questão
O volume do reator necessário para reduzir a concentração de saída a 20% da concentração de entrada é, aproximadamente,
Dado In 0,2 = -1,609 Imagem associada para resolução da questão
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Q1090276 Engenharia Química e Química Industrial
O reator abaixo ilustra um Reator CSTR (Reator Tanque Agitado Contínuo). A reação A → B + C ocorre nesse reator. A carga inicial é alimentada com uma mistura equimolar de A e inerte à temperatura de 400 K e pressão total de 10 atm. A vazão de entrada é 8 L/s. Os dados coletados no laboratório e processados foram colocados na Tabela abaixo.
Imagem associada para resolução da questão

Usando os dados da Tabela e utilizando a Lei dos Gases Ideais, conclui-se que o volume do reator CSTR (em litros) necessário para alcançar uma conversão de 80% é
Alternativas
Respostas
61: C
62: D
63: A
64: A
65: E
66: C
67: B
68: C
69: C
70: D
71: D
72: A
73: C
74: D
75: E
76: B
77: B
78: C
79: A
80: E