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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Q180261 Engenharia Química e Química Industrial
De modo a evitar que a baixa temperatura das águas ultraprofundas do mar provoque uma redução drástica na vazão de escoamento do óleo que é transportado até a plataforma de exploração de petróleo, devido a um aumento de sua viscosidade, propõe-se usar um sistema de isolamento térmico das paredes do tubo. O material do tubo é aço-carbono (condutividade térmica (k) igual a 60 W. m-1. K-1 ) e as camadas isolantes são formadas por magnésia 85% (espessura = 2,7 cm e k = 0,08 W. m-1. K-1 ) e por sílica diatomácea (espessura = 3 cm e k = 0,2 W. m-1. K-1 ). A espessura do tubo é 2,4 cm e seu diâmetro interno é 2 metros. Pelo fato de o diâmetro do tubo ser bem maior do que a sua espessura, pode-se admitir curvatura nula da parede do tubo e pensar o cilindro composto como uma parede composta de área igual a 1 m2 .

Considere que a temperatura da superfície interna do tubo seja 65 °C, e que o tubo esteja exposto a uma água a 5 °C, com coeficiente de filme igual a 100 W. m-2. K-1 . Logo, a taxa de calor transferida, em watts, é, aproximadamente,
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Q89036 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma refinaria de petróleo existem inúmeras tubulações que transportam fluidos que trocam calor com certo ambiente.

Considere um tubo:

• com diâmetros interno e externo iguais a 2,0 cm e 2,5 cm, respectivamente, que transporta água a uma velocidade de 1,5 m/s.

• em que as temperaturas de entrada e de saída da água são iguais a 30 o C e 65 o C, respectivamente, e a temperatura da parede externa do tubo é mantida constante e igual a 100 o C.

Suponha que, para regime turbulento, possa ser usada a seguinte correlação fictícia, relacionando o número de Nusselt aos números de Reynolds e de Prandtl:

Nu = 0,02(Re/10)Pr 0,5

Tenha em conta que ln 2Imagem 153.jpg 0,7 e que pImagem 154.jpg 3, e despreze qualquer resistência condutiva. A massa específica, o calor especí- fico, a condutividade térmica, a viscosidade dinâmica e o número de Prandtl da água são, aproximadamente, 1.000 kg/m3 , 4.000 J/(kg•K), 0,6 W/(m•K), 0,6x10-6 m2 /s e 4. Nessas condições, o comprimento desse tubo, em metros, é cerca de
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Q89032 Engenharia Química e Química Industrial
O estudo de transferência de calor em fluidos que escoam pelo interior de tubulações depende da região da tubulação em análise; ou seja, se está na região de entrada ou na região de regime de escoamento plenamente desenvolvido, do ponto de vista fluidodinâmico. Com base nesse contexto, conclui-se que a(o)
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Q89030 Engenharia Química e Química Industrial
O calor de uma corrente quente de óleo deve ser aproveitado para aquecer 200 kg/s de água de 10 °C a 80 °C. Para isso, propõe-se o uso de um trocador de calor CT 1-2, em contracorrente, com 10 tubos de aço-carbono, com diâmetros externo e interno iguais a 3,0 cm e 2,5 cm, respectivamente, e comprimento por passagem igual a 5 m. O óleo entra no trocador a 160 o C e sai a 90 o C.

Suponha que:

• o coeficiente global de transferência de calor, baseado na área externa, seja igual a 400 W/(m2 •K);

• o fator de correção da LMTD seja igual a 1,0; e

• o número p seja igual a 3.

Com base nesses dados, conclui-se que o calor total trocado entre as duas correntes será igual, em watts, a
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Q89021 Engenharia Química e Química Industrial
A indústria petrolífera trabalha constantemente com escoamento e deformação de fluidos cujas características reológicas podem ser classificadas de diferentes maneiras, em função da taxa de cisalhamento a que ficam sujeitos nas várias operações em uma plataforma. Neste contexto, analise as afirmações a seguir.

I - Um fluido cuja viscosidade aumenta com a taxa de cisalhamento é chamado de pseudoplástico.

II - Se a viscosidade de um fluido for constante em certa faixa de taxa de cisalhamento, ele sempre se comportará como newtoniano para outras faixas de taxa cisalhante.

III - Existem fluidos que necessitam de uma tensão crítica para começar a escoar e, uma vez superada essa tensão crítica, ele escoa obedecendo ao modelo de Newton.

IV - Certos fluidos apresentam uma viscosidade constante para faixas de valores baixos e altos da taxa cisalhante e uma viscosidade decrescente para uma faixa intermediária de taxa de cisalhamento.

V - Fluidos tixotrópicos são aqueles que apresentam uma redução na viscosidade à medida que a taxa de cisalhamento aumenta.

Está correto APENAS o que se afirma em
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Q89020 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem 123.jpg

O esquema acima representa um arranjo para transferência de uma solução aquosa (? = 1.000 kg/m3 ) de um tanqueImagem 124.jpg para outroImagem 125.jpg, ambos a pressão atmosférica. A vazão necessária é de 20 m3 /h e, nessas condições, a perda de carga por atrito na tubulação é igual a 20% da carga de elevação. Com base nesses dados, pode(m) ser utilizada(s) a(s) bomba(s)
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Q89016 Engenharia Química e Química Industrial
Os equipamentos ou dispositivos abaixo servem para quantificar a vazão de fluidos em tubulações. A qual deles se aplica o conceito de vena contracta?
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Q89015 Engenharia Química e Química Industrial
Um fluido incompressível, com peso específico 9.000 N/m3 , escoa em uma tubulação de diâmetro uniforme desde a cota Imagem 096.jpg = -5 m até a cotaImagem 097.jpg= 10 m, onde a pressão é atmosférica. Se a perda de carga associada ao escoamento é de 3 m de coluna do referido fluido, a pressão manométrica na tubulação na cota Imagem 098.jpg é
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Q89014 Engenharia Química e Química Industrial

m fluido newtoniano incompressível, com massa específica ρ, escoa com vazão mássica W em uma tubulação de diâmetro D e comprimento equivalente L, num local onde a aceleração da gravidade é g. Se o fator de atrito é f, a perda de carga (energia por unidade de peso de fluido) associada é

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Q89013 Engenharia Química e Química Industrial
Um cubo (hexaedro regular) sólido de aresta L é formado colando-se as faces L x L de dois prismas retos com arestas L x L x L / 2. Os prismas têm massas específicas Imagem 089.jpg. O cubo flutua na configuração mais estável e em repouso na superfície livre de um líquido com massa es- pecífica ?3 em equilíbrio estático. Acima do líquido existe ar cujos efeitos podem ser desprezados. Sabendo-se queImagem 090.jpg, e que o centro geométrico do cubo está situado a uma distância Z abaixo da interface líquido – ar, o valor de Z é
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Q89012 Engenharia Química e Química Industrial
Uma esfera sólida encontra-se em repouso na interface entre dois líquidos imiscíveis em equilíbrio estático. As massas específicas dos líquidos sãoImagem 081.jpg, sendoImagem 082.jpg. Se 70% do volume da esfera está submerso no líquido mais denso, a massa específica da esfera é
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Q2861653 Engenharia Química e Química Industrial

Com relação a trocadores de calor, julgue os próximos itens.

O trocador de calor de tubo duplo é constituído por dois tubos concêntricos de diferentes diâmetros.

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Q2861642 Engenharia Química e Química Industrial

Com relação a trocadores de calor, julgue os próximos itens.

O método da diferença de temperatura média logarítmica (LMTD) é adequado para projetar um trocador de calor que permita alcançar uma mudança na temperatura especificada em um escoamento de vazão mássica conhecida.

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Q2861636 Engenharia Química e Química Industrial

Com relação a trocadores de calor, julgue os próximos itens.

Em trocadores de calor compactos, normalmente dois fluidos circulam paralelamente e essa configuração de escoamento é chamada de escoamento paralelo.

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Q2861628 Engenharia Química e Química Industrial

No que diz respeito aos medidores de vazão, julgue os próximos itens.

Manômetros e Venturi são medidores de vazão projetados para evidenciar uma queda de pressão que pode ser medida e relacionada à vazão do fluido.

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Q2861624 Engenharia Química e Química Industrial

No que diz respeito aos medidores de vazão, julgue os próximos itens.

O rotâmetro é um medidor de vazão no qual a corrente de fluido escoante passa por uma constrição que provoca variação na pressão e na área de escoamento do fluido.

Alternativas
Q2861622 Engenharia Química e Química Industrial

No que diz respeito aos medidores de vazão, julgue os próximos itens.

O fluido utilizado nos manômetros deve ter densidade semelhante ao fluido escoante e ser miscível neste fluido.

Alternativas
Q2861617 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue os itens seguintes, a respeito de bombas.

As bombas de deslocamento positivo incluem as alternativas, que envolvem o movimento de vaivém de um pistão em um cilindro, e as rotativas, que dependem de um movimento de rotação.

Alternativas
Q2861616 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue os itens seguintes, a respeito de bombas.

A maioria das bombas pode ser agrupada em duas classes principais: bombas de deslocamento positivo e bombas a jato.

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Q2861615 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue os itens seguintes, a respeito de bombas.

Informações detalhadas sobre a capacidade e a pressão de descarga que se deseja são suficientes para realizar corretamente a escolha de uma bomba a ser utilizada em um serviço específico.

Alternativas
Respostas
521: B
522: B
523: D
524: E
525: A
526: A
527: C
528: E
529: D
530: C
531: D
532: C
533: C
534: E
535: E
536: E
537: E
538: C
539: E
540: E