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

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

Um manômetro metálico do tipo Bourdon está conectado a um botijão de gás de cozinha. No Rio de Janeiro (nível do mar), a pressão lida no referido instrumento é p₁. Em Petrópolis (809 m acima do nível do mar), o mesmo manômetro registra uma pressão p₂. Supondo que a temperatura das duas cidades é a mesma, tem-se que

Uma característica correspondente a um fluido classe "B" é operar com

Uma corrente de ar seco escoa com velocidade de 10 cm/s sobre uma lâmina de madeira de comprimento de 1,5 m e espessura de 2 mm, embebida por uma fina película de água. Sabendo que o ambiente está a 1 atm e 25°C, calcule o coeficiente convectivo de transferência de massa. Dados: v = 1,5 x10^-5 m² / s , D_AB a 25ºC = 0,260 cm² / s. Utilize a Analogia Reynolds, dada pela equação:

onde StD é número de Stanton de massa, ShL é número de Sherwood, Sc é o número de Schmidt, ReL é o número de Reynolds. Cf é o coeficiente de atrito que, para placas, pode ser dado por:

Regime laminar:

Regime turbulento:

Resposta:

O sistema de bombeamento afogado é aquele que:

50 De modo a aumentar o rendimento de caldeiras, sugerese preaquecer a sua água de alimentação, usando um trocador de calor casco-tubo, CT 1-2, para aquecer 5 kg/s de água, proveniente da central de utilidades, com 10 kg/s de gases de exaustão da própria caldeira. A água entra no trocador a e sai a , enquanto que o gás entra a . O trocador opera em contracorrente. Supondo os calores específicos iguais a 4.200 J/kgK para a água e 1.050 J/kgK para o gás de exaustão e considerando um coeficiente global de transferência de calor igual a 1.500 , um fator de correção para o igual a 0,97 e (ln 2) igual a, aproximadamente, 0,7, a área de troca térmica, em , está na faixa de

Quanto à sua operação, as caldeiras de recuperação de calor

Um trocador de calor casco-tubo é composto por um feixe de tubos e um casco que o envolve. Considerando essa proposição, é correto afirmar que

Em um determinado processo industrial, um tubo cilíndrico, de 0,050 m de diâmetro e de 5 m de comprimento, transporta água a uma taxa mássica de 0,3 kg/s. A temperatura da superfície externa desse tubo é mantida constante ao longo de todo o seu comprimento, sendo igual a . A água entra no tubo a e sai aquecida a . Considere o número igual a, aproximadamente, 3, ln 2 igual a, aproximadamente, 0,7 e o calor específico da água igual a 4.161 J/kgK. Para essas condições, concluise que o coeficiente médio de película para o escoamento interno encontra-se, em , na faixa de

Um trocador de calor casco-tubo (CT 1-4) de 100 tubos é usado para resfriar óleo, tendo água como fluido de resfriamento. A água escoa pelo interior dos tubos, a uma velocidade de 1 m/s, em contracorrente com o óleo. Os diâmetros dos tubos externo e interno são 0,05 m e 0,04 m, respectivamente. A água entra no trocador a e sai a . Considere que a massa específica da água seja 1.000 e despreze a resistência condutiva da parede do tubo. Considere, também, o número = 3 e = , com um fator de correção de 0,9. Suponha que os coeficientes interno e externo de transferência de calor sejam iguais a 3.300 e 4.700 , respectivamente, e o calor específico da água, igual a 4.161 J/kgK. Para essas condições, o comprimento, em m, do tubo por passagem está na faixa de

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: