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

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 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:

Em uma tubulação de 25 mm de diâmetro, escoa água a uma velocidade de 0,2m/s. Assinale a alternativa que apresenta o número de Reynolds correspondente a esse evento.

Dados: - Massa específica da água = 1.000 kg/m3 - Viscosidade dinâmica da água = 1,00 × 10-3

O tratamento é o conjunto de processos aos quais o gás será submetido para se remover ou reduzir os teores de contaminantes para atender as especificações de mercado, segurança, transporte ou processamento posterior. As especificações mais frequentes são relacionadas com:

Torres com recheios são equipamentos empregados para realizar o contato entre um líquido e um gás. Dadas as seguintes declarações a respeito deste equipamentos,

I. O material do recheio origina uma grande área interfacial entre o líquido e o gás.

II. A única forma de recheio utilizado nestas torres são materiais distribuídos randomicamente, tais como: anéis de Rasching, anéis de Lessing, selas de Berl, entre outros.

III. O material que constitui o recheio deve ser quimicamente inerte aos fluidos que serão processados no equipamento.

IV. O recheio deve possuir uma alta porosidade para permitir a passagem de grandes volumes de fluidos através da secção transversal da torre, de forma a evitar inundações e perda de carga.

verifica-se que estão corretas apenas

Uma válvula pode operar como válvula de regulagem quando é possível estabelecer

Após certo período de operação de um trocador de calor, pode ocorrer a incrustação de partículas presentes no fluido escoando sobre suas paredes. Esta incrustação resultará em

O fator de atrito (f) em tubulações com diâmetro D e rugosidade ε, para um fluido newtoniano,

Considere um fluido newtoniano e incompressível escoando no interior de uma tubulação de diâmetro D, com fator de atrito f e comprimento L, a uma velocidade V com perda de carga total h_T1. Se a velocidade for dobrada, mantidos D, f e L constantes, a nova perda de carga será de:

Da mesma forma que a ____________ serve para definir a condutividade térmica, a __________ define outra propriedade de transporte importante, a difusividade mássica. Na transferência de massa, difusividades mássicas podem ter grandes variações, com as __________ difusividades associadas à difusão em gases e as _____________ difusividades associadas à difusão em sólidos. O fluxo mássico difusivo da espécie “A” representa ______________.

Assinale a alternativa cujas opções completam CORRETAMENTE as sentenças acima, na ordem em que aparecem no texto.

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):

A lei da conservação da massa da espécie “A”, em um sistema binário, é escrita para o volume em uma casca fina de sólido ou fluido de acordo com a Equação 2:

{taxa de massa de A que entra} − {taxa de massa de A que sai} + {taxa de massa de A produzida pela reação homogênea} = 0

Equação 2

Sobre esta relação estão sendo feitas as seguintes considerações:

I. A espécie química “A” pode entrar ou sair do sistema por difusão, pelo movimento molecular.

II. A espécie química “A” pode entrar e sair do sistema por convecção, em decorrência do movimento global do fluido.

III. A espécie química “A” pode estar sendo consumida ou produzida por reações químicas homogêneas.

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

Muitos estudos sobre a radiação térmica foram realizados considerando o corpo negro. Um exemplo simples de um corpo negro é possível, fazendo-se uma cavidade em um bloco de material não transparente à radiação térmica e cujas paredes (superfícies internas) estejam em equilíbrio térmico com as radiações eletromagnéticas, internas à cavidade. Assinale a alternativa que apresenta propriedades do corpo negro. 

A cavitação é um problema muito comum nas bombas, especialmente nas bombas centrífugas, pois essa condição está diretamente relacionada à pressão de operação. Para conhecer o limite de pressão antes que ocorra o fenômeno da cavitação, é realizado o cálculo da altura de sucção disponível (NPSH). Considere uma planta de extração de óleo de mamona a 40°C, em que o óleo que sai do evaporador a vácuo deve ser bombeado para um tanque elevado. Se o NPSH da bomba for de 2,5 m.c.a e o NPSH do sistema for 0,19 m.c.a.,

Uma mistura de 21 g de bicarbonato de sódio reagiu de forma estequiométrica com ácido acético produzindo acetato de sódio, água e gás carbônico. A reação ocorreu em uma cápsula fechada com volume de 41 cm³ e temperatura de 27°C. Assinale a alternativa que apresenta a pressão na cápsula após a reação ter sido realizada completamente:

R= 0,082 atm.L.mol-1.K-1; Massa Molar: C=12 g/mol; O= 16 g/mol; H= 1 g/mol; Na= 23 g/mol.

No âmbito industrial, frequentemente os engenheiros mecânicos e químicos se deparam com situações em que é necessário realizar o dimensionamento de bombas, isto é, definir a potência e tipo de bomba, diâmetro da tubulação e demais acessórios para que o sistema funcione conforme planejado. Tendo em vista o dimensionamento da tubulação, pode-se obter diferentes condições de vazão, podendo ser fluxos laminares até fluxos muito turbulentos que podem atrapalhar a operação. Diante o exposto, assinale a alternativa que contém um parâmetro relacionado e indicativo do regime de escoamento (laminar ou turbulento, por exemplo) nas tubulações.