Questões de Concurso Sobre modelagem, controle e instrumentação de processos químicos em engenharia química e química industrial

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Q457864 Engenharia Química e Química Industrial
Um tanque cilíndrico tem uma corrente de entrada e uma corrente de saída de líquido com massa específica constante ρ. A vazão volumétrica de saída é dada por Fo = h/R onde h é o nível de líquido no tanque, e R é o parâmetro da resistência da válvula na corrente de saída.
Um diagrama de Bode foi construído para esse processo, admitindo-se variações senoidais na vazão de entrada e acompanhando-se a resposta do nível para diferentes frequências. Desse diagrama, obteve-se que a razão de amplitudes (RA) vai para 10 quando a frequência vai para zero, e que, no ângulo de fases igual a -π/4 rad, a frequência vale 10-2 rad/s.

De acordo com essas informações, a área, em m2 , da seção transversal do tanque é
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Q457863 Engenharia Química e Química Industrial
O modo derivativo ideal de controladores com retroalimentação negativa
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Q457857 Engenharia Química e Química Industrial
Cada um dos sistemas lineares abaixo estava inicialmente em estado estacionário, y’(t) = 0, em variáveis-desvio, quando, no tempo t = 0, foi submetido a um degrau unitário. 
                                     Imagem associada para resolução da questão


Dentre esses sistemas, aquele que apresenta um comportamento transiente do tipo “resposta inversa” é o
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Q457856 Engenharia Química e Química Industrial
Um sensor-transmissor eletrônico de composição é empregado na medição da concentração de um contaminante de um dado efluente. A função de transferência entre a concentração medida C' m(s) e a concentração do contaminante C'(s), ambas em variáveis-desvio, é dada por

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onde Kt = 1 mA/ppm, θ = 4 min e τ =1 min. Na condição estacionária inicial, a concentração Ce é 10 ppm, e o valor medido correspondente é Cm.e = 12 mA. Admitindo que, no tempo t = 0, C(t) tenha sofrido um degrau unitário, o intervalo de tempo, em minutos, que levará para a leitura do sensor-transmissor Cm(t) alcançar o valor de 12,63 mA será de aproximadamente
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Q457855 Engenharia Química e Química Industrial
Um sistema em malha fechada apresenta, para uma dada sintonia do ganho do controlador P, uma equação característica que possui um par de raízes no eixo imaginário, equidistantes da origem, e todas as outras raízes no semiplano esquerdo de “s”.

Para essa sintonia do controlador P, se um degrau for dado no set-point ou em uma variável de distúrbio, a variável controlada responderá exibindo
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Q432126 Engenharia Química e Química Industrial
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O quadro acima mostra como são os modos de correção dos diversos tipos de controle. Em cada coluna, observa-se como a ação de cada tipo de controle pode atuar.
Os modos K, L, M e N, são, respectivamente,
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Q432125 Engenharia Química e Química Industrial
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O gráfico acima mostra comparativamente alguns modos de controle aplicados em ajustes de controladores de processo.
Os modos de controle descritos em X, Y e Z são, respectivamente,
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Q432124 Engenharia Química e Química Industrial
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O diagrama de bloco, descrito na figura, mostra uma malha de controle fechada de um determinado processo. São vistos agentes descritos como R, Q, P e N, que são fornecidos ou recebidos pelo controle e pelo processo.

Os agentes R, Q, P e N são, respectivamente,
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Q432123 Engenharia Química e Química Industrial
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Na figura acima, vê-se um diagrama de controle mostrando a ação do controlador. No esquema mostrado, P, Q e o tipo de ação sobre a variável controlada são, respectivamente,
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Q432121 Engenharia Química e Química Industrial
No controle de processo, fazem-se necessários ajustes de modo a garantir a confiabilidade de valores e respostas. Vários conceitos são importantes, como sensibilidade, tempo morto e ganho.

O ganho do sistema de controle
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Q430573 Engenharia Química e Química Industrial
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Nos processos industriais, para melhorar a eficiência e o controle, faz-se uso de instrumentação industrial. Na figura acima, há uma malha de controle de um tanque industrial.
Analisando a figura, verifica-se que a(o)
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Q430570 Engenharia Química e Química Industrial
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No processo de aquecimento de um fluido com uso de vapor e trocador de calor, utiliza-se um controle de processo a fim de garantir a eficiência dessa operação.
Analisando o esquema acima, verifica-se que o controle é uma malha
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Q429144 Engenharia Química e Química Industrial
Para que os processos possam funcionar com certo grau de confiabilidade, é necessário o uso de ferramentas de controle. Tais ferramentas podem controlar os processos por inteiro ou apenas parte deles. Os controles, normalmente, são feitos através de dois tipos de malhas de controle: a malha aberta e a malha fechada.

Uma diferença básica desses dois tipos de malhas é que a malha
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Q234274 Engenharia Química e Química Industrial
Antes de se analisar a resposta de um processo qualquer, é necessário validar os resultados experimentais. Para tanto, são realizados cálculos como média aritmética, desvio padrão e determinação de erros de arredondamento de números.

A esse respeito, considere as afirmativas abaixo.

I - A média da amostra é uma medida de tendência central, representando o valor médio de todas as observações de um conjunto de dados.

II - O desvio padrão de uma amostra é a raiz quadrada da variância, podendo, então, ser um valor positivo ou negativo.

III - O erro de truncamento de um número significa a mesma coisa que erro de arredondamento desse número.

IV - Obter uma curva de calibração linear significa determinar a equação da reta que melhor se ajusta aos pontos experimentais.

Está correto APENAS o que se afirma em
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Q188359 Engenharia Química e Química Industrial
Considere que o controlador usado no sistema representado no diagrama de blocos seja do tipo PI (proporcional + integral), cuja equação descritiva é dada por

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Para respostas do sistema à variação degrau, tanto na variável perturbadora como no valor de referência (set-point), com esse tipo de controlador, conclui-se que o(a)
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Q188358 Engenharia Química e Química Industrial
A figura a seguir representa, em diagrama de blocos, um sistema com 3 funções de transferência Imagem 082.jpg.

Imagem 083.jpg

A função de transferência global entre Y(s) e X(s) é dada por
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Q188356 Engenharia Química e Química Industrial
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A figura acima representa a resposta da variável de saída y(t) a uma perturbação degrau de magnitude de 2 unidades na variável de entrada de um processo, a partir de um instante em que o processo estava em regime permanente. Com base nessas informações, a função de transferência desse processo é
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Q187586 Engenharia Química e Química Industrial

Dispõe-se das informações abaixo sobre os elementos de uma malha de controle.

• Válvula em série com o processo: Imagem associada para resolução da questão, com parâmetros constantes.

• Controlador: proporcional (Kc > 0)

• Elemento de medida - em função da localização do sensor, duas funções de transferência são possíveis: Gm1 = Km (“Caso 1”) e Gm2 = Km exp( - θ s) (“Caso 2”), com parâmetros constantes.

Com base na descrição dos elementos acima, conclui-se que a malha fechada

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Q187585 Engenharia Química e Química Industrial
Imagem 018.jpg

Funções de transferência de 1ª ordem com tempo morto são frequentemente empregadas na modelagem de processos para controle. Apresenta-se, ao lado, a simulação da resposta y(t) de um sistema representado por uma função desse tipo para um degrau de magnitude 0,5, aplicado na variável de entrada no tempo t = 0.

Em função da resposta exibida para o degrau implementado, os parâmetros ganho estático, constante de tempo e tempo morto são, respectivamente,
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Q187061 Engenharia Química e Química Industrial
São basicamente válvulas de regulagem, mas também podem trabalhar como válvulas de bloqueio e seu fechamento é feito pela rotação de um disco, em torno de um eixo perpendicular à direção de escoamento do fluido. O texto acima descreve válvulas do tipo

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Respostas
101: E
102: A
103: D
104: C
105: E
106: C
107: E
108: D
109: C
110: D
111: A
112: B
113: D
114: A
115: A
116: C
117: B
118: B
119: B
120: B