Questões de Concurso Sobre engenharia química e química industrial

A figura abaixo representa uma caixa aberta e com um orifício em sua base. Essa caixa contém água até a altura h no seu interior. O regime é permanente, o escoamento incompressível, a fricção ao longo das seções retas da caixa é desprezível e não há equipamentos para bombeamento do fluido. Considerando que:
Equação de Bernoulli:

Fricção pela contração na saída da caixa:

Onde P é a pressão nos pontos 1 e 2, g a gravidade, z a altura nos pontos 1 e 2, V a velocidade do fluido nos pontos 1 e 2, Ẇ o trabalho realizado no fluido, ṁ a vazão em massa do fluido, ρ a densidade, uma expressão que relaciona a velocidade e de vazamento de uma caixa com a altura de água é:

É necessário transportar água, com uma vazão de 0,25 L/s, em um tubo cilíndrico de ferro galvanizado com 1,27 cm de diâmetro e 6 m de comprimento disposto horizontalmente, em regime permanente. Considerando que:
ρ = 1000 kg/m³; μ = 1 kg/m.s; ε = 0,15 mm; equação de Bernoulli simplificada:

fator de fricção:

número de Reynolds:

Onde Pé a pressão nos pontos 1 e 2, D o diâmetro do tubo, L o comprimento do tubo, ρ a densidade, μ a viscosidade do fluido, ε a rugosidade do tubo, f o fator de fricção e a velocidade média do fluido no interior do tubo, a queda de pressão ao longo do tubo pode ser estimada em:

Considerar o seguinte problema para resolução da questão.

Em uma indústria de processamento de alimentos, o vinagre (a densidade do vinagre é 1080 kg / m³) é bombeado do porão para um tanque superior a uma altura de 7 m, com uma vazão de 700 L / min. Desconsiderando o atrito e outras perdas, torna-se possível determinar alguns valores.

O trabalho realizado por minuto é:

Um mol de oxigênio contido em um cilindro provido de um pistão sem peso e sem atrito é aquecido de 25°C a 100ºC sob a pressão constante de 1 atm:
O₂ (g, 1 atm, 25°C) = O₂ (g, 1 atm, 100°C)
Considere a capacidade térmica média do oxigênio entre essas temperaturas igual a 0,92 kJ∙kg∙K^-1. Além disso, admita o comportamento ideal para o oxigênio. Dado: R =8,314 J∙K-1∙mol^-1 . Assinale a alternativa correta.

Um engenheiro químico observa um objeto que repousa, durante um minuto, sobre a superfície de uma placa de 40 cm de espessura (L). A base da placa é mantida em 468 K e notou que a superfície permaneceu 448 K. Dados: Condutividade térmica da placa (K): 50 W/m°C. Área da placa (A): 0,8 m² . Analise as assertivas e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) O fluxo de calor calculado é 6 vezes menor que a quantidade de calor total transmitida entre as duas regiões da placa. ( ) O fluxo de calor é 2 kJ/s. ( ) A quantidade de calor total transmitida entre as duas regiões da placa é 120 kJ. ( ) A razão entre a quantidade de calor total transmitida entre as duas regiões da placa e o fluxo de calor é de 0,6.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Em 1908, o químico alemão Fritz Haber publicou o primeiro trabalho sugerindo a possibilidade técnica da síntese da amônia a partir da reação de nitrogênio e hidrogênio de acordo com a equação a seguir:
1 N_2(g) + 3 H_2(g) → 2 NH_3(g)
Sobre essa reação, são feitas as seguintes afirmações:
I. Quando são misturados 35 g de cada reagente, o reagente limitante é o gás nitrogênio. II. A massa de amônia produzida na reação de 140 g de gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio é de 170 g de amônia. III. O volume de amônia, nas CNTP, produzido na reação de 140 g de gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio é de 112 L de amônia. IV. Quando 5 mol de gás nitrogênio são colocados para reagir com a quantidade estequiométrica de oxigênio, obtém-se 136 g de amônia se o rendimento for de 80%.
Quais estão corretas?

A gasolina é uma mistura de vários hidrocarbonetos que, na média típica, pode ser representada por C₈H₁₈. Considere o processo de combustão do isooctano (C₈H₁₈):
C₈H_18(g) + O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + H₂O_(l) C₈H_18(g) + O_{2 (g)} → CO _(g) + H₂O_(l) C₈H_18(g) + O_{2 (g)} → C _(g) + H₂O_(l) __________________________________________________ C₈H_18(g) + O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + CO _(g) + C _(g) + H₂O_(l)
De acordo com as reações químicas apresentadas, determine a massa de monóxido de carbono, expressa em kg, produzida durante a combustão de 10 litros de isooctano. Dados: H = 1,0 g/L; C = 12,0 g/L; O = 16,0 g/L.

Analise as afirmativas abaixo, sobre reatores químicos industriais, e marque (V) para Verdadeiro ou (F) para Falso.

( ) Os reatores podem ser classificados em homogêneos e heterogêneos.

( ) O reator de batelada é usado em fases homogênea e heterogênea.

( ) PFR é um reator tubular com agitação no qual todas as partículas escoam com a mesma velocidade na direção do fluxo.

( ) CSTR consiste de um tanque sem agitação com escoamento contínuo e sem acúmulo de reagentes ou produtos.

( ) O reator (PBR) assemelha-se ao reator tubular. A diferença é o “recheio” de partículas sólidas que existem nele.

A sequência correta é:

Talco, calcita e apatita se referem à escala de Mohs para uma propriedade dos sólidos. Tal propriedade se refere à

A utilização de espectrofotometria ultravioleta/ visível (UV/VIS) é uma técnica muito utilizada no campo da saúde. Pode-se estimar que 95% de todas as determinações quantitativas fazem uso dessa técnica. Esse número representa mais de 3 milhões de testes diários realizados no Estados Unidos, por exemplo.
Dentro dessa técnica, a determinação da relação entre absorbância e concentração pode ser realizada pelo intermédio de um artifício chamado de curva padrão. Foi realizado um experimento de uma curva padrão a partir de uma série de amostras de Sulfato de cobre e obtida a curva padrão.

Ao receber uma amostra que apresentou a leitura de A(%)=7,2

Uma mistura de 40% e 60% em massa de CaCO₃ e MgCO₃ , respectivamente, foi calcinada, formando óxidos de cálcio e magnésio e dióxido de carbono. Considerando que foram produzidos 22 gramas do CO₂ , é correto afirmar:

Para se fazer uma estimativa do aumento da resistência térmica na tubulação em um trocador de calor, devido à formação de uma camada de espessura D, por depósitos de impurezas, supõe-se que a condutividade térmica desse depósito seja 5 vezes menor do que a do fluido que troca calor.
Se o raio do tubo é R, o valor aproximado para a razão D/R que representa o caso, quando o depósito e o fluido apresentam aproximadamente a mesma resistência térmica, é

O regime de escoamento de um tubo é determinado pelo número de Reynolds, número adimensional que relaciona as forças de inércia e viscosas em um dado escoamento. Escoamentos com elevados números de Reynolds, em geral, são definidos como regime turbulento, e escoamentos com valores pequenos de número de Reynolds são definidos como regime laminar.
Considere um escoamento em uma tubulação de diâmetro circular de 0,1 m, com vazão volumétrica de 0,1 m³/s , com um fluido de massa específica 1000 kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,00001 Pa.s.
Tal escoamento encontra-se em

A água é uma substância essencial para a vida e pode se decompor em hidrogênio e oxigênio, como representado na equação abaixo, com a água na fase vapor.

H₂O ⇔ 2H₂ + O₂

O valor de ∆G⁰ a 25°C é, aproximadamente,

Dado

Água (H₂O)

h⁰_f,298 = - 241 826 kJ/kmol

S⁰_T,298 = 188,835 kJ/kmol

Hidrogênio (H₂)

S⁰_T,298 = 130,678 kJ/kmol

Oxigênio diatômico (O₂)

S⁰_T,298 = 205,148 kJ/kmol

Um engenheiro precisa transportar um fluido de massa específica 1000m kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,00001 Pa.s por uma tubulação de 100 metros de comprimento e diâmetro de 0,1 metro. Entre a saída da bomba utilizada e a saída do tubo que vai para a parte superior de um reservatório aberto a 10 metros de altura da bomba, existem duas válvulas abertas com comprimento equivalente adimensional representativo (Leq/D) de 8, cada válvula. Além disso, para levar o fluido até o reservatório, foi necessário o uso de dois cotovelos de 90° com Leq/D de 52.
Considerando-se o escoamento plenamente turbulento com fator de atrito f = 0,02, a pressão, em, Pa, na saída da bomba, para que a vazão volumétrica na tubulação seja 7,85 x 10^-3 m³/s, é de
Dado Pressão atmosférica: 101,325 kPa

Em uma instalação industrial, ar atmosférico à pressão normal é conduzido por um duto de paredes delgadas com seção circular de raio 2,5 cm com velocidade de 0,4 m/s. O ar é aquecido através das paredes do duto, que são mantidas a temperatura constante.
Qual o valor do coeficiente de transferência de calor na região hidrodinâmica e termicamente desenvolvida?
Dado k = 0,03 W/(m.s), ν = 20 x 10^-6 m² /s Nu_T = 3,657

Um engenheiro de processamento deseja modelar um sistema de nível, que trabalha em regime laminar. Sabe-se que a equação diferencial desse sistema é RC + h = Rq_i e que q_o = h/R,onde: R é a resistência ao fluxo de líquido (constante); C é a capacitância do reservatório (constante); h é uma pequena variação da altura do fluido em função de uma pequena variação da taxa de escoamento q, sendo q_i e q_o pequenas variações na entrada e na saída do sistema, respectivamente.
Qual a função de transferência do sistema, no domínio da frequência, modelada por esse engenheiro?

Considerando o processo de destilação, qual das alternativas está correta?

O Carbonato de cálcio ocorre em duas formas cristalinas, calcita e aragonita. Sabendo que o ∆Gº para a reação CaCO₃ (calcita) ↔ CaCO₃ (aragonita) é 1,24 kJ/mol a 25 ºC e que as densidades da calcita e da aragonita, a 25 ºC, são 2,710 g/mL e 2,930 g/mL, respectivamente, indique a alternativa que apresenta a pressão em que essas duas formas cristalinas do CaCO₃ estarão em equilíbrio, a 25ºC.

As impurezas de natureza física afetam as características da água, independente da natureza química ou biológica. Logo, um efluente doméstico é composto de: