Questões de Engenharia Química e Química Industrial - Fenômenos de Transporte: Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Transferência de Massa para Concurso - Página 27

Q116506

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116506 Engenharia Química e Química Industrial

A figura acima representa a curva característica de uma bomba instalada em dado sistema de tubulações. Na região de interesse, a curva do sistema pode ser aproximada pela equação H = 10.000Q − 10 em que H é a carga requerida pelo sistema, em metros de coluna de líquido, e Q é a vazão de operação, em m³/s.
A vazão de operação, em m³/s, é

A

1,5x10^-3

B

2,3x10⁻³

C

3,7x10⁻³

D

4,0x10⁻³

E

5,0x10⁻³

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Q116505

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116505 Engenharia Química e Química Industrial

A trajetória de um fluido em um compressor adiabático que opera reversivelmente é representada no Diagrama de Mollier por uma linha

A

horizontal da temperatura inicial até a temperatura final.

B

horizontal da pressão inicial até a pressão final.

C

horizontal da entalpia inicial até a entalpia final.

D

inclinada da temperatura inicial até a temperatura final

E

vertical da pressão inicial até a pressão final.

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Q116501

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116501 Engenharia Química e Química Industrial

Um forno industrial libera gases de exaustão que podem ser utilizados para aquecer água pressurizada em um trocador de calor CT 1-2. A água escoa, em contracorrente, através de tubos cilíndricos a uma vazão de 3 kg/s, enquanto os gases de exaustão escoam no casco a 2 kg/s. Existem 100 tubos, cada um com 25 mm de diâmetro interno e 2,5 mmde espessura. As temperaturas de entrada da água e dos gases são iguais a 300 K e a 800 K, respectivamente. Os calores específicos da água e dos gases de exaustão são iguais, aproximadamente, a 4.200 J •kg^-1• K^-1 e a 1.000 J•kg^-1•K^-1, respectivamente. A resistência condutiva da parede do tubo deve ser desprezada. Os coeficientes interno e externo de filme são iguais a 60 W•m^-2 •K-1 e a 200 W•m^-2•K^-1, respectivamente. O número de unidades de transferência é 0,90.
Considerando-se π = 3, aproximadamente, e de acordo com os dados fornecidos, os valores aproximados para o coeficiente global de transferência de calor, com base na área externa, e o comprimento de cada tubo, por passagem, são iguais, respectivamente, a

A

40 W• m^-2•K^-1 e a 2,5 m

B

40 W•m^-2•K^-1e a 5,0 m

C

46 W•m^-2•K^-1 e a 1,5 m

D

46 W•m^-2•K^-1 e a 3,0 m

E

46 W•m^-2•K^-1e a 5,0 m

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Q116499

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116499 Engenharia Química e Química Industrial

No escoamento forçado de ar sobre uma placa horizontal aquecida, desenvolve-se a camada limite térmica quando a temperatura do ar for diferente daquela na superfície da placa. Em relação aos mecanismos de transferência de calor, compreende-se que

A

a movimentação do fluido é a única responsável pelo transporte de calor em toda a região compreendida pela camada limite térmica.

B

o escoamento forçado sobre a placa impede que ocorra transferência de calor por convecção livre (ou natural).

C

os efeitos difusivos são predominantes na região próxima à superfície da placa e aumentam ao longo da espessura da camada limite térmica.

D

os efeitos de radiação podem surgir com o aumento da temperatura da superfície, e a troca de calor varia linearmente com a temperatura.

E

o fenômeno de convecção térmica se caracteriza pelo transporte de energia por difusão molecular e pela movimentação global do fluido.

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Q116498

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116498 Engenharia Química e Química Industrial

Um oleoduto construído com tubos retos de diâmetros D₁, D₂ e D₃, ligados em série, é usado para transporte de um fluido newtoniano e incompressível com vazão constante. Se D₁/D₂ = 3 e D₂/D₃ = 1/2 e designando-se por Re₁, Re₂ e Re₃ os números de Reynolds para o escoamento do fluido nos tubos de diâmetros D₁, D₂ e D₃, respectivamente, conclui-se que

A

Re₁/Re₂ = 1/3 e Re₂/Re₃ = 1/2

B

Re₁/Re₃ = 2/3 e Re₂/Re₁ = 3

C

Re₃/Re₂ = 1/2 e Re₁/Re₃ = 3

D

Re₂/Re₃ = 2 e Re₁/Re₃ = 1/3

E

Re₁/Re₂ = 1/3 e Re₃/Re₂ = 3

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Q116497

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116497 Engenharia Química e Química Industrial

O recipiente ilustrado na figura acima contém água(densidade r = 1000 kg/m³), óleo (r = 800 kg/m³) e ar (r = 1,2 kg/m³). Sabendo-se que a pressão atmosférica local (P_atm) é 10⁵ Pa e que a aceleração da gravidade local é 10 m/s², a pressão manométrica no fundo da coluna de óleo, em Pa, é

A

1.400

B

12.000

C

26.000

D

30.000

E

130.000

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Q116496

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116496 Engenharia Química e Química Industrial

Uma reação exotérmica A + B C é conduzida em um reator tanque de mistura perfeita. O calor de reação é 500 kJ/kmol. Os reagentes são alimentados a 25 ^oC e em proporção estequiométrica. A conversão por passe é 100%. O produto é constituído de 100 kmol/h de C, cuja capacidade calorífica é de 20 kJ •kmol^-1• K^-1. O reator tem uma área superficial de 20 m² e não é isolado do meio ambiente, que se encontra a 15 ^oC. O seu coeficiente global de transferência de calor é 400 kJ• h^-1• m^-2 •K^-1. Nessas circunstâncias,a temperatura da corrente de saída, em ^oC, é

A

16

B

18

C

22

D

27

E

30

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Q116490

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116490 Engenharia Química e Química Industrial

Em trocadores de calor, as correntes podem ser paralelas e cruzadas, estando em contracorrente ou cocorrentes. Em relação às temperaturas de entrada e de saída dos fluidos quente e frio, é INCORRETO afirmar que, em um arranjo

A

contracorrente, a temperatura do fluido quente na entrada é sempre maior do que a temperatura do fluido frio na saída.

B

contracorrente, é impossível o fluido quente na saída ter uma temperatura menor do que a do fluido frio na entrada.

C

contracorrente, a temperatura do fluido quente na saída pode ser menor do que a temperatura do fluido frio na saída.

D

cocorrente, as temperaturas dos dois fluidos na saída podem ser iguais, se o trocador tiver um comprimento infinito.

E

cocorrente, a temperatura do fluido quente na saída pode ser menor do que a temperatura do fluido frio na saída.

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Q116489

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116489 Engenharia Química e Química Industrial

A convecção forçada interna ocorre em diversas aplicações industriais, como no escoamento de água ou óleo em tubulações, em dutos de ventilação e no projeto de trocadores de calor casco-tubo ou de tubo concêntrico. Sobre o fenômeno de convecção interna em tubos circulares, é INCORRETO afirmar que a(o)

A

parede exterior do tubo, uma vez aquecida eletricamente, torna possível a imposição de um fluxo de calor constante sobre a superfície do tubo.

B

velocidade do fluido e o diâmetro do tubo são variáveis e afetam diretamente o coeficiente de convecção interna.

C

imposição de fluxo de calor e de temperatura constantes na superfície do tubo propicia o aumento do coeficiente de convecção no fluido.

D

transferência de calor em escoamentos internos pode ser intensificada, ao se introduzir rugosidade à parede interna do tubo para aumentar a turbulência no fluido.

E

coeficiente local de convecção independe da posição axial no escoamento térmico plenamente desenvolvido de um fluido com propriedades constantes de um tubo.

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Q116488

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116488 Engenharia Química e Química Industrial

Um fluido newtoniano e incompressível escoa em determinada tubulação em regime plenamente turbulento. Se um outro fluido, também newtoniano e incompressível, escoar na mesma tubulação e com a mesma vazão que o primeiro, porém com um terço da viscosidade absoluta/dinâmica e metade da densidade do primeiro, o fator/ coeficiente de atrito é

A

maior para o fluido mais viscoso.

B

maior para o fluido menos viscoso.

C

maior para o fluido mais denso.

D

menor para o fluido menos denso.

E

o mesmo para os dois fluidos.

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Q116487

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116487 Engenharia Química e Química Industrial

No que se refere ao escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir.

I - No regime turbulento, o perfil de velocidades de um fluido escoando em um tubo é um paraboloide de revolução.

II - No regime laminar, a transferência de momento ocorre unicamente de forma difusiva.

III - O regime turbulento é sempre transiente.

IV - As flutuações da velocidade em um escoamento plenamente turbulento ocorrendo em tubos é máxima no eixo central da tubulação.

São corretas APENAS as afirmativas

A

I e II.

B

I e IV.

C

II e III

D

III e IV

E

I, II e IV.

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Q116481

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116481 Engenharia Química e Química Industrial

O fluido contido em um tanque é aquecido continuamente por uma serpentina, com área útil de troca térmica igual a 5 m², alimentada com vapor saturado a 120 °C. Na condição permanente de operação, a temperatura do fluido no tanque se mantém a 40 °C. Considerando-se que a resistência condutiva na serpentina seja praticamente nula e se encontre em regime pseudoestacionário, o consumo aproximado de vapor saturado, em Kg.min^-1, na condição de operação, é de
Dados: os coeficientes de convecção no vapor, h_v = 10 kW•m⁻²• K⁻¹; no fluido próximo à serpentina, h_s= 200 W•m⁻² •K⁻¹; entalpia de vaporização, Δh_vap= 2 MJ •kg^−1.

A

1,5

B

2,4

C

3,5

D

4,1

E

8,3

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Q116480

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116480 Engenharia Química e Química Industrial

Sobre o mecanismo de condução, analise as afirmações abaixo.

I - A condutividade térmica é uma propriedade intrínseca do material e independe da temperatura.

II - A Lei de Fourier unidimensional, Imagem 072.jpg

apresenta o sinal negativo, pois o calor é sempre transferido na direção em que a temperatura decresce.

III - A condutividade térmica é dita anisotrópica quando independe da direção.

IV - A condutividade térmica em sólidos é geralmente maior que em líquidos e, nestes, é maior que em gases, mostrando uma tendência que ocorre devido às diferenças no espaçamento intermolecular nos respectivos estados.

Está correto APENAS o que se afirma em

A

I e II.

B

II e IV.

C

III e IV.

D

I, III e IV.

E

II, III e IV.

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Q116479

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116479 Engenharia Química e Química Industrial

Um grande reservatório aberto para a atmosfera armazena um líquido de massa específica ρ em um local onde a aceleração da gravidade é g. Para esvaziá-lo, usa-se um sifão que descarrega à pressão atmosférica (ρ_atm), estando a superfície livre do líquido no reservatório a uma altura H acima do ponto de descarga. Suponha que o líquido seja ideal/invíscido com pressão de vapor igual ρ_v.Para que não haja interrupção de seu escoamento através do sifão, o líquido deve permanecer abaixo de um plano horizontal cuja cota em relação à sua superfície livre é

A

2H – (p_v – p_atm) / (ρ g)

B

H – (p_atm – p_v) / ( ρ g)

C

H – (p_v – p_atm) / ( ρ g)

D

(p_atm – p_v) / (ρ g)

E

(p_v – p_atm) / ( ρ g)

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Q116478

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116478 Engenharia Química e Química Industrial

No escoamento irreversível adiabático de um fluido incompressível, em estado estacionário, por meio de um tubo com área de seção transversal constante, a

A

temperatura diminui no sentido do escoamento.

B

pressão aumenta no sentido do escoamento.

C

variação de entalpia do fluido é maior que zero.

D

velocidade do fluido é constante.

E

variação de entropia do fluido é zero.

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Q116476

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116476 Engenharia Química e Química Industrial

Taxa de cisalhamento
Considerando-se o reograma expresso pela figura acima, pode-se afirmar que

I - X é um fluido newtoniano;
II - X é um líquido;
III - Y é um fluido dilatante;
IV - Z é um fluido pseudoplástico.

São corretas APENAS as afirmativas

A

I e II.

B

I e III.

C

II e IV.

D

III e IV.

E

I, II e IV

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Q116475

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116475 Engenharia Química e Química Industrial

A fim de recuperar energia do seu processo, uma empresa instalou um equipamento de troca térmica para aquecer uma corrente de ar e resfriar o gás que sai do processo. Sabe-se que o gás é uma mistura contendo metano e vapor d’água e que, com o passar das campanhas, o equipamento, na parte fria, apresenta um ataque corrosivo severo que provoca a perda de uma grande parte da sua massa de aço.

Sobre o caso citado, são feitas as afirmativas a seguir.

I - A parte fria do equipamento deve apresentar a menor temperatura possível e, assim, não será alcançado o ponto de orvalho do ar.

II - A temperatura de operação da parte fria deve ser tal que a pressão de vapor da água não se iguale à pressão parcial do vapor d’água.

III - A temperatura de operação da parte quente deve ser tal que a pressão de vapor do CH₄ não se iguale à pressão parcial do vapor d’água.
IV - A qualquer temperatura de operação, sempre have- rá condensação de uma mistura de CH₄ e água.

Está correto APENAS o que se afirma em

A

I.

B

II.

C

IV.

D

I e III.

E

II e III.

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Q116470

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116470 Engenharia Química e Química Industrial

No projeto de trocadores de calor, dois métodos podem ser adotados: o método da média logarítmica da diferença de temperatura (MLDT) e o método da efetividade-NUT. Com relação a esses dois métodos, analise as afirmativas a seguir.

I - Para que o trocador seja viável economicamente, a sua efetividade deve ser maior do que 2.
II - Quanto maior o número de unidades de transferên- cia, maior é a área de um trocador.
III - O cálculo da média logarítmica da diferença de temperatura é o mesmo, independente do tipo de trocador de calor e da orientação das correntes (contracorrente ou cocorrente).
IV - Se as temperaturas das correntes fria e quente esti- verem em graus Celsius, a MLDT será dada tam- bém em graus Celsius, tendo-se de adicionar 273,15 para transformá-la em Kelvin.
V - Devem-se preferir trocadores que operem em contracorrente, visto que a área requerida de troca térmica é menor, para uma mesma quantidade de calor trocado.

Está correto APENAS o que se afirma em

A

II e V.

B

III e IV.

C

I, II, e III.

D

I, IV e V.

E

II, III e V.

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Q116469

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116469 Engenharia Química e Química Industrial

Considere a representação de uma parede composta com diferentes sólidos, apresentada abaixo.

Imagem 050.jpg

Embora o fluxo de calor seja multidimensional, é bastante razoável considerar condições unidimensionais na troca de calor entre as superfícies externas. Para tal, formulam-se as hipóteses de que as superfícies

I - normais à direção x são isotérmicas;
II - paralelas à direção x são adiabáticas;
III - normais à direção x são adiabáticas.

É(São) correta(s) a(s) hipótese(s)

A

I, apenas.

B

III, apenas.

C

I e II, apenas.

D

II e III, apenas.

E

I, II e III.

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Q116468

Ano: 2010 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2010 - Petrobras - Engenheiro de Processamento Júnior |

Q116468 Engenharia Química e Química Industrial

Um fluido newtoniano de viscosidade absoluta/dinâmica µ escoa entre duas placas planas paralelas que estão separadas por uma distância de 2 h, com o seguinte perfil de velocidades: v = v _max [1 − (y/h)2], em que v é velocidade,v_max é velocidade máxima e y é distância medida perpendicularmente às placas. O módulo da tensão cisalhante no fluido, a uma distância h/10 das placas, é

A

0,1µ v_max / h

B

0,2µ v_max / h

C

1,8µ v_max / h

D

2,0 v_maxµ / h

E

2,2 v_max µ / h

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

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