Questões de Concurso Sobre engenharia química e química industrial

A destilação é um processo de separação de componentes de uma mistura líquida com base em suas diferentes temperaturas de ebulição. Existem diferentes tipos de destilação, incluindo destilação flash, destilação binária e destilação multicomponente. Em relação aos processos de destilação, analise os itens a seguir.

I - A destilação flash é usada para separar componentes líquidos de uma mistura através de uma vaporização lenta seguida de condensação.
II - A destilação binária, como o nome sugere, envolve a separação de uma mistura de dois componentes líquidos.
III - Um exemplo comum de destilação binária é a destilação de álcool (etanol) e água.
IV - A destilação multicomponente envolve a separação de misturas que contêm mais de dois componentes. Um exemplo é a destilação fracionada do petróleo bruto em uma refinaria.

Quais estão corretos? 

Determinado motor possui um rendimento de 35% e em cada ciclo um trabalho de 2500 J. Qual é a quantidade aproximada de calor recebido da fonte quente deste motor em calorias? (Considere 1 cal = 4 J).

Determinado fluido consegue através de uma tubulação com uma velocidade média de aproximadamente 7,50 . 10³ in / h . Obtenha o valor de escoamento desse fluido em unidades do Sistema Internacional (SI). 

A cromatografia tem inúmeras aplicações como método de separação. Por exemplo, a cromatografia gasosa é utilizada para separar componentes relativamente voláteis como álcoois, cetonas, aldeídos e outros, enquanto que a cromatografia líquida é empregue normalmente para purificar produtos farmacêuticos, proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, vitaminas e esteroides. Com base em informações sobre classificação dos processos cromatográficos em Engenharia Química, assinale a alternativa correta.

Segundo Araújo e Iris (2021, o fenômeno da absorção atômica foi descrito nas observações de Fraunhofer, em 1814, em seu estudo sobre o espectro do sol. Fraunhofer observou que não havia registro de emissão de radiação eletromagnética pela luz solar em comprimentos de onda bem definidos. Este fenômeno foi creditado à absorção desta radiação pelos elementos químicos que compunham a estratosfera solar. Posteriormente, Bunsen e Kirchhoff, em 1860, propuseram a identificação de diversos elementos químicos apenas pela observação de sua emissão em uma chama. Entretanto, a espectrometria de absorção atômica (AAS, do inglês Atomic Absorption Spectrometry) só foi admitida como técnica analítica em 1955, com as publicações de Walsh, que, junto a seus colaboradores, na Austrália, desenvolveu a técnica inovadora de utilizar o espectro de absorção atômica no lugar de emissão atômica e absorção molecular. Pode-se dizer que a importância das técnicas analíticas baseadas na absorção, emissão ou fluorescência atômicas são justificadas porque: 

Em muitos processos de combustão, a mudança de fase líquido-vapor é importante. Por exemplo, uma gota de combustível líquido deve inicialmente evaporar antes de ser queimada, e ser resfriado suficientemente, o vapor de água presente nos produtos de combustão pode condensar-se (Turns, 2013). Assinale a alternativa que apresenta o calor latente de vaporização como sendo.

Embora a oxidação do monóxido de carbono tenha importância por si só́ , ela é fundamental na oxidação de hidrocarbonetos. A combustão de hidrocarbonetos pode ser caracterizada simplisticamente como um processo em duas etapas globais: a primeira etapa envolve a quebra do combustível para monóxido de carbono, enquanto a segunda- da etapa é a oxidação final do monóxido de carbono para dióxido de carbono. (Turns, 2013.) Assinale a alternativa que apresenta a principal justificativa dessa ocorrência.

Segundo Felder (2017): “Problemas reais em análise de processos raramente vêm com as informações completas. Antes que você possa estabelecer um balanço de massa completo no processo, normalmente deverá determinar antes uma série de propriedades físicas de cada um dos materiais do processo e usar estas propriedades para deduzir relações adicionais entre as variáveis do sistema”. Assinale a alternativa que corresponde à principal finalidade dos balanços de massa e de energia em processos industriais.

A extração líquido-líquido é um processo amplamente utilizado na indústria química. Esse método é aplicado em diversas áreas, como na purificação de produtos químicos, na recuperação de metais preciosos, na produção de biocombustíveis e na indústria farmacêutica. A eficiência da extração líquido-líquido depende de vários fatores, incluindo a escolha adequada dos solventes, a temperatura e a pressão de operação, além das características físico-químicas das substâncias envolvidas. Desempenha um papel crucial na otimização de operações e processos na indústria química, contribuindo para a obtenção de produtos de alta pureza e para a minimização de resíduos e impactos ambientais. Assinale a alternativa que corresponde ao principal objetivo da extração líquido-líquido na indústria química.

A existência de duas Amazônias é surpreendente para muitos, mas o Brasil, na verdade, tem duas. A primeira, conhecida por todos, é a Amazônia de floresta, enquanto a outra é conhecida como Amazônia Azul, que foi batizada pelo governo como a porção submersa da costa brasileira. Com 4,4 milhões de km² de água salgada, a Amazônia Azul tem grande importância econômica. Contudo, é vigiada apenas por 5 submarinos. Para mudar isso, a Marinha planeja até 204 7 ter 26 submarinos patrulhando nossa costa. Além disso, há a expectativa de construir o primeiro submarino brasileiro movido a propulsão nuclear em 2023, dando ao Brasil acesso à tecnologia nuclear restrita a poucos países.

Adaptado de: http://revlstagallleu.globo.com/Revista/Common/0,.ERT275468- 17773.00.html

A tecnologia de propulsão nuclear é baseada na fissão dos núcleos atômicos para gerar eletricidade. Quando os núcleos se dividem, eles perdem massa e essa perda se converte em energia, qual lei química é violada durante esses processos?

O médico de Marcela recomendou que ela consumisse 1,5 litros de uma solução de ouro coloidal intensamente colorido por dia. Após verificar a natureza do medicamento e a embalagem que afirmava ter 1,25kg de água na solução coloidal, ela concluiu que a densidade da solução é aproximadamente:

Leia as afirmações a seguir relacionadas a operações unitárias da química:

I-A forma correta de se transferir o ácido sulfúrico concentrado é por meio de uma proveta e não uma pipeta (graduada ou volumétrica).

lI- A destilação a vapor é um importante método utilizado para separar líquidos mais voláteis que o solvente em questão e miscíveis com a água. É utilizado para separar componentes que se decompõem com a elevação da temperatura. Desse modo, os óleos essenciais podem ser vistos como exemplos de produtos oriundos deste método.

IlI- Em uma extração (sólido-sólido, líquido-líquido ou gasoso-gasoso), o método descontinuo apresenta um rendimento maior que o método continuo.

IV- A recristalização é um método de purificação que se baseia em tomar o composto principal saturado em uma solução e fazê-lo precipitar, deixando as Impurezas presas na solução.

Marque a alternativa que apresenta afirmações corretas.

Se uma molécula tem momento de dipolo elétrico permanentemente maior que zero, então ela é dita polar. Moléculas não polares são chamadas apoiares. Analise as polaridades indicadas para as seguintes moléculas e assinale a opção que está escrita de forma errada.

A entropia molar é uma medida da quantidade de desordem ou Incerteza em um sistema termodinâmico. É uma grandeza termodinâmica que mede a dispersão da energia e a quantidade de informação presente em um sistema. Para cada par apresentado, assinale a alternativa que apresenta as espécies com maior entropia molar a 298K:

I -HBr_(g)e HF_(g)

II- I_2(s) el_2(I)

III-Ar _(g) a 1atm e Ar _(g) a 2atm

A combustão de compostos orgânicos é o processo de queima de substancias orgânicas, como madeira, carvão, óleo ou gás, em presença de oxigênio. Durante este processo, as moléculas orgânicas reagem com o oxigênio para produzir dióxido de carbono (CO2) e vapor d'água, liberando energia térmica e luminosa. A combustão de compostos orgânicos é amplamente utilizada como fonte de energia em indústrias, transporte, residências, entre outras aplicações. No entanto, a liberação de gases poluentes durante a combustão pode prejudicar a qualidade do ar e contribuir para o aquecimento global. Com base nestas informações, assinale a alternativa que contém a massa de água gerada na combustão completa de 5 mols de C₃H₈:

Um componente do combustível diesel é o hidrocarboneto C₁₁H₂₄, com densidade 0,790gmL^-1. Que volume aproximado de CO₂ (medido a 25°C e 100kPa) é produzido a partir da combustão completa de 2,00L de C₁₂H₂₄, 1 em oxigênio excessivo?

A droga cocaína pode ser consumida em diferentes formas de apresentação, dependendo principalmente se a substância se encontra na forma de sal ou base livre e das características físicoquímicas com que ela é comercializada (pedra, pó, pasta; oxidada, adulterada, diluída).

(Fonte: BRUNI, Aline Thais. et al. Fundamentos de Quimica Forense. 2 ed Campinas, SP: Ed. Millenium, 2019.

Abaixo temos a conversão química entre cocaína base livre e o sal de cocaína.

Diante do exposto e considerando sistema em equilíbrio e processo direto com liberação de energia a pressão constante sob forma de calor, assinale a alternativa correta.

A área da Físico-Química conhecida como termodinâmica ocupa-se do estudo das transformações da energia, em particular da transformação de calor em trabalho e vice-versa. Sobre o assunto em questão, é correto afirmar que:

Várias técnicas analíticas aplicadas em ciências forenses estão bem estabelecidas e rotineiramente aceitas como provas nos tribunais. A Espectrometria de Massas (MS, do inglês, Mass Spectrometry) é uma das mais poderosas ferramentas analíticas presente nos diversos campos da ciência, inclusive forense, em razão de sua alta capacidade de identificar e de quantificar uma gama de compostos.

(Fontes: de MARTINIS, Bruno Spinosa. et al. Química forense experimental. São Paulo: Ed. Cengage Learning, 2015 Com adaptações)

Sobre a técnica relacionada no texto, podemos afirmar que:

No meio industrial, o mecanismo da condução de calor está relacionado à transferência de calor efetuada, ao nível molecular, por transferência de energia sensível. Partículas mais energéticas transferem parte da sua energia na forma de vibração, rotação e translação, por contato com outras partículas menos energéticas que recebem essa energia. Imagine dois reatores: em um ocorre processo exotérmico e, no outro, reação endotérmica. Para otimizar o desempenho das reações, foi utilizada uma aleta, interligando os dois reatores, de tal modo que o calor gerado pela reação exotérmica seja conduzido para a reação endotérmica. Suponha que a aleta possua um comprimento L = 50 cm e um diâmetro de 200 mm, e que o material seja cobre e que todo calor seja transferido por condução na aleta. Se a reação exotérmica se estabiliza na temperatura de 120 ºC e a endotérmica em 20 ºC e o processo alcança o regime permanente, a taxa de condução através da aleta é de:

(Dados: k_Cu = 400W/m.K e Pi = 3,14.)