Questões de Concurso Sobre fenômenos de transporte: mecânica dos fluidos, transferência de calor e transferência de massa em engenharia química e química industrial

Assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de arrasto que se refere à força de resistência gerada pelo atrito entre as camadas de fluido que se movem em velocidades diferentes ao longo da superfície de um corpo. Esse tipo de arrasto ocorre devido às tensões cisalhantes causadas pela viscosidade do fluido e é particularmente significativo em superfícies de fluxo laminar, onde o atrito entre o fluido e a superfície do corpo é predominante.

Para um melhor isolamento de um forno elétrico, sua parede de revestimento refratário é composta por dois materiais sobrepostos X e Y, com a mesma espessura. A condutividade térmica desses materiais tem valores K_X e K_Y, respectivamente. Então, a condutividade térmica (K) da parede composta é:

Uma determinada estação de tratamento de água emprega um sistema de desinfecção para o tratamento de uma corrente aquosa contendo concentração de coliformes totais de 78 col mL^-1. O sistema opera como um reator de mistura perfeita. A cinética de degradação de microrganismo é de 1ª ordem, em função da concentração de coliformes. A constante de desinfecção é 45 dia^-1. Para uma vazão de afluente a ser processado de 180 L dia^-1 e redução de 99% da concentração de coliformes, o volume do reator requerido deverá ser de:

Durante fiscalização num posto de abastecimento de combustível e serviços, foi identificado um vazamento de combustível mediante inspeção num poço de monitoramento. A partir da medida instrumental em campo, verificou-se que a pressão parcial de benzeno presente na coluna de ar interna ao poço era de 0,225 Pa.

Dado: constante de Henry (10 °C) HB = 3,0 Pa L mg^-1.

Considerando a Lei de Henry, qual é a estimativa de concentração de benzeno dissolvido, na fase aquosa (CB), no poço de monitoramento inspecionado?

Determinada indústria metalúrgica emprega um adensador gravitacional como etapa preliminar à estação de tratamento de efluentes, com o intuito de retirar grande parte do lodo metálico da fase aquosa (sólidos suspensos). Esse adensador processa uma corrente de alimentação (vazão de 10.000 L h^-1 e concentração de sólidos suspensos de 2.000 mg L^-1), segregando-a em duas correntes: corrente sobrenadante (vazão estimada em 8.000 L h^-1 e concentração de sólidos suspensos de 150 mg L^-1) e corrente de fundo rica em sólidos suspensos. A concentração de sólidos suspensos (CF) e a recuperação de sólidos na corrente de fundo (RF) são, respectivamente:

Uma gráfica de pequeno porte utiliza um sistema de adsorção por carvão ativado para o tratamento de um volume constante de água de lavagem das telas de gravação. O objetivo desse tratamento é remover 90% da concentração de tinta solúvel para posterior reuso da água. O processo de adsorção é realizado em batelada. A taxa de redução de tinta solúvel segue uma cinética de decaimento de 2ª ordem, em função apenas da concentração de tinta solúvel na água. Se a constante cinética do processo de adsorção for de 0,15 L mg^-1 dia^-1 e a concentração inicial de tinta for igual a 120 mg L^-1, o tempo requerido para a redução da concentração em 90% será de:

O Índice de Qualidade das Águas (IQA) é amplamente empregado para mensurar a qualidade geral de um recurso hídrico para abastecimento público. Trata-se de um número adimensional, variando de 0 a 100, que correlaciona o produtório ponderado de diversos parâmetros de qualidade da água. Assinale a alternativa que apresenta somente parâmetros de qualidade que fazem parte do cálculo do IQA.

O revestimento de paredes planas com isolantes térmicos é um problema bastante simples, pois, qualquer que seja a espessura de isolante aplicado, a taxa de calor perdido será sempre menor do que a obtida com as paredes nuas. Quando se trata de revestir paredes cilíndricas, tais como tubos e tanques, o problema não é tão trivial. Na figura abaixo é apresentada a variação da taxa de calor perdido como uma função da espessura do isolante aplicado. Observa-se que, apenas para espessuras de isolantes maiores do que 6cm, a taxa de calor perdido é inferior à observada com a parede nua. Estabelece-se então, que a espessura de 6cm é crítica e um isolamento eficiente só ocorrerá com camadas de isolantes maiores que 6cm. O comportamento do sistema descrito pela figura abaixo ocorre porque:

Se o perfil de velocidades de um fluido desconhecido, escoando sobre uma placa plana, tem a forma apresentada na figura abaixo, ele poderá ser classificado como:

Uma bomba centrífuga deve ser utilizada para elevar um fluido Newtoniano incompressível de um tanque A, situado ao nível do solo para um tanque B situado no sexto andar de um prédio. O Engenheiro responsável pela instalação da bomba recomendou que esta deveria ser instalada o mais próximo possível do Tanque A. Essa recomendação pode ser considerada:

Um Engenheiro Químico foi demitido de uma grande empresa de extração de petróleo por haver especificado uma bomba centrífuga de 100HP e rotor de 50cm de diâmetro para bombear 5 m³ /min de lama de perfuração, com características de fluido pseudoplástico de elevada viscosidade aparente, para o interior de um poço continental de 2000m de profundidade. Uma das mais fortes razões da demissão foi:

Considere que, num reservatório de água aberto com 2,0m de diâmetro e 5m de altura, completamente cheio, surgiu um orifício de 0,2cm de diâmetro na parede do tanque, situado a 4m abaixo da superfície da água. Se a perda de carga do fluido na saída do orifício for considerada desprezível, pode-se afirmar que a velocidade média e a vazão volumétrica de fluido na saída do orifício serão aproximadamente iguais a:

Considere o resfriamento de tarugos de PVC num trocador de calor cilíndrico de 10cm de diâmetro e 20m de comprimento acoplado na saída de uma extrusora. A extrusão ocorre com velocidade de 2cm/min. Que mecanismos de transferência de calor podem estar atuando neste processo, se a parede do trocador de calor é mantida à temperatura constante de 20°C ao longo de todo o equipamento?

Considere que um cilindro de aço, contendo um fluido altamente tóxico e poluente, está submerso no porão de um navio naufragado a 100m de profundidade. Na tentativa de resgatar o navio, o cilindro foi avariado, rompendo-se a válvula de contenção do fluido. Se a pressão interna do cilindro é de 5 atmosferas aproximadamente, a partir de qual distância abaixo da superfície da água, começará a haver vazamento do fluido?

Para minimizar os riscos de cavitação de uma bomba centrífuga ela deve ser instalada o mais perto possível do ponto de entrada do fluido no sistema. Isto ocorre porque:

Um Engenheiro Químico foi demitido de uma empresa de alimentos por haver especificado uma bomba centrífuga de 10HP e rotor de 20cm de diâmetro para bombear 3m³ /min de pasta de amendoim para uma planta de fabricação de bombons recheados. Uma das mais fortes razões da demissão foi:

Considere um fluido com densidade igual a 1.500kg/m³ e viscosidade igual a 0,05Poise, escoando num duto cilíndrico liso, de 5cm de diâmetro e 100m de comprimento com velocidade média no escoamento igual a 0,01m/s. Pode-se afirmar que, nestas condições, o fluido escoa em:

Hidrociclones são empregados, principalmente, na concentração de suspensões sólido-líquido. Considerando uma suspensão onde a densidade do sólido é maior que a densidade do líquido, para aumentar a eficiência global de coleta do hidrociclone, deve-se

I - aumentar a densidade do líquido que constitui a suspensão;

II - aumentar a temperatura da suspensão;

III - adicionar chicanas no interior do hidrociclone;

IV - aumentar o tamanho das partículas presentes na suspensão alimentada ao hidrociclone;

V - diminuir a vazão alimentada ao hidrociclone.

É(São) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s)

Um fluido newtoniano escoa em um tubo reto de diâmetro interno D, em regime laminar. Nesse caso, a perda de carga associada ao escoamento, expressa em função da vazão volumétrica de fluido, é inversamente proporcional a

Água escoa com dada vazão volumétrica em uma tubulação reta de diâmetro uniforme. Se o regime de escoamento é plenamente turbulento, aumentando-se a vazão de água em 50%, o fator/coeficiente de atrito associado a esse escoamento