Questões de Concurso Sobre engenharia química e química industrial

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Q1090291 Engenharia Química e Química Industrial
Um sistema formado por CO2 saturado com vapor d’água apresenta pressão total de 100 kPa a 363 K. Nessa temperatura, a pressão de vapor da água é 70 kPa.
A fração molar do CO2 na mistura é igual a
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Q1090290 Engenharia Química e Química Industrial
O Número de Prandtl é uma grandeza adimensional que relaciona as camadas limites hidrodinâmica e térmica no estudo da transferência de calor no escoamento de fluidos em tubulações.
Esse Número é função das seguintes grandezas: μ = viscosidade dinâmica [kg s-1m-1] Cp = calor específico a pressão constante [ J kg-1 K-1] K = condutividade térmica [W m-1 K-1]
A expressão que define o Número de Prandtl corresponde a
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Q1090289 Engenharia Química e Química Industrial
Em um sistema mantido a 300 K, 4 g de H2 se expandem isotermicamente e reversivelmente de 5 para 10 L.
Assumindo-se o comportamento de gás ideal para o H2, o trabalho de expansão realizado por esse gás, em kJ, é igual a
Dado Constante dos gases: 8,31 J mol-1 K-1 ln 2 = 0,69 Massa molar H2 : 2 g mol-1
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Q1090288 Engenharia Química e Química Industrial
Uma unidade industrial apresenta uma parede formada por duas camadas para reduzir a temperatura no ambiente externo à unidade.
A primeira camada da parede tem espessura de 9 cm e é formada de fibra de vidro cuja condutividade térmica é 0,03 W m-1 oC-1. A segunda camada da parede tem espessura de 14 cm e é formada de tijolos cuja condutividade térmica é 0,7 W m-1 oC-1. A área da parede é 4 m2. A temperatura na superfície da parede em contato com o interior da unidade industrial é 85 oC, e a temperatura na superfície da parede em contato com o meio externo é 35 oC.
O fluxo de calor estabelecido através da parede, em J s-1, é igual a
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Q1090287 Engenharia Química e Química Industrial
Um sistema de medição de temperatura de um forno apresenta uma função de transferência, como a ilustrada abaixo.
Imagem associada para resolução da questão

Qual o erro estático de posição do sistema, se a temperatura do forno permanecer constante e o ganho K for dobrado?
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Q1090286 Engenharia Química e Química Industrial
Um sistema de segunda ordem, cuja função de transferência é representada abaixo, possui frequência amortecida e tempo de pico iguais a 6 rad/s e 0,5236 s, respectivamente.
Imagem associada para resolução da questão

Qual o valor do tempo de acomodação do sistema para o critério de 2%?
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Q1090284 Engenharia Química e Química Industrial
Um sistema, cuja função de transferência em cadeia aberta é de primeira ordem, apresenta constante de ganho imprópria e polo igual a 6 e -2, respectivamente. Um engenheiro de processamento decide, então, colocar esse sistema sob realimentação unitária negativa, objetivando tornar o sistema mais rápido.
Qual o valor da nova constante de tempo do sistema?
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Q1090283 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro de processamento está analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer essa análise adotando a hipótese de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que esse ciclo tem capacidade de refrigeração de 4 kW, ao passo que o coeficiente de eficácia e o trabalho no compressor são iguais a 4 kJ/kg e 20 kJ/kg, respectivamente.
Qual é a vazão de refrigeração nesse ciclo frigorífico?
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Q1090282 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro de processamento precisa definir o ganho para um sistema de controle com retroalimentação unitária negativa. Analisando o sistema para um ganho K igual a 7, o engenheiro encontrou margens de fase e ganho iguais a 20o e 10 dB.
Qual o limite para o aumento do ganho K, em dB, até que o sistema se torne instável?
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Q1090281 Engenharia Química e Química Industrial
Qual o valor do fluxo de radiação, em kW/m2, emitido por um corpo a temperatura de 426,85 oC e cuja emissividade seja igual a 0,8, adotando-se a constante de Stefan-Boltzmann igual a 5,67 x 10-8 W/(m2.K4)?
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Q1090279 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro precisa selecionar um trocador de calor de escoamento em passe único capaz de resfriar óleo de máquina de 70 oC para 50 oC e com carga térmica de projeto igual a 150 kW. Outra exigência do projeto é que a temperatura do fluido de resfriamento (água) deve variar de 20 oC até 40 oC.
Considerando-se as possibilidades de adoção de um trocador de contracorrente, qual a área de superfície de transferência de calor desse trocador?
Dado Coeficiente de transferência de calor global médio igual a 100 W/(m2.oC).
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Q1090278 Engenharia Química e Química Industrial
A reação elementar A → B ocorre em um reator tubular (PFR – reator com escoamento uniforme), representado pela Figura abaixo, com uma vazão volumétrica de entrada de 6 L/min. A velocidade específica de reação é 0,25 min-1.
Imagem associada para resolução da questão
O volume do reator necessário para reduzir a concentração de saída a 20% da concentração de entrada é, aproximadamente,
Dado In 0,2 = -1,609 Imagem associada para resolução da questão
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Q1090277 Engenharia Química e Química Industrial
O Primeiro Princípio da Termodinâmica, princípio da conservação da energia, relaciona a variação de energia interna de um sistema com o calor e trabalho. Um gás está contido num cilindro com êmbolo móvel, a uma pressão de 6,0.104 N/m2. São fornecidos ao sistema 10 kJ de calor à pressão constante, e o volume do gás sofre uma expansão de 50 L.
O trabalho realizado e a variação de energia interna nessa transformação em Joule, são, respectivamente,
Dado 1 Pa = 1 N m-2
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Q1090276 Engenharia Química e Química Industrial
O reator abaixo ilustra um Reator CSTR (Reator Tanque Agitado Contínuo). A reação A → B + C ocorre nesse reator. A carga inicial é alimentada com uma mistura equimolar de A e inerte à temperatura de 400 K e pressão total de 10 atm. A vazão de entrada é 8 L/s. Os dados coletados no laboratório e processados foram colocados na Tabela abaixo.
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Usando os dados da Tabela e utilizando a Lei dos Gases Ideais, conclui-se que o volume do reator CSTR (em litros) necessário para alcançar uma conversão de 80% é
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Q1090275 Engenharia Química e Química Industrial
A Equação de Arrhenius, k = k0 exp(-E/RT), pode ser escrita na forma logarítmica gerando a expressão ln k = ln k0 – E/RT. Os dados apresentados na Tabela a seguir referem-se à reação 2A → 2B + C.
T (°C) T (K) K (L mol-1 s-1) ln k 161,63 434,78 148,42 5,00 104,20 377,35 1 0 60,18 333,33 0,0067 -5,0
A partir desses dados plotados na Figura abaixo, calcula-se a Energia de Ativação desta reação.
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O valor da Energia de Ativação expresso em Joules/mol é
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Q1090274 Engenharia Química e Química Industrial
O tempo espacial expressa o tempo necessário para processar um volume de reator considerando-se a alimentação do fluido nas condições de entrada. Considere um reator tubular de 200 L que é alimentado com uma vazão volumétrica de 5 L/s.
O tempo espacial, em minutos, é
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Q1090273 Engenharia Química e Química Industrial
Usando os conceitos de Entropia (S) aplicados às reações químicas, observe a reação química 2A(l) + B(s) → 2C(g). A Entropia dessa reação química varia do seguinte modo:
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Q1090272 Engenharia Química e Química Industrial
Uma bola é inflada com 0,005 L de um gás ideal e está inicialmente na superfície de um tanque com água, conforme representado na Figura abaixo. Essa bola é capaz de se expandir ou se comprimir de acordo com as variações de pressão.
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Qual o volume dessa bola, quando ela atingir a profundidade de 50 metros?
Dado A temperatura é constante e igual a 25°C. 1 atm = 10 m
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Q1090271 Engenharia Química e Química Industrial
O diagrama de fases pode ser representado por gráficos em função de P x T a partir das equações de pressão de vapor de um ou mais componentes. Na construção desses gráficos, é possível encontrar a temperatura normal de ebulição, utilizando-se a equação para a pressão de vapor do líquido a pressão atmosférica. Sabe-se que as pressões saturadas de vapor para as fases sólida e líquida se cruzam no ponto triplo e que a temperatura, Tpt, do ponto triplo é de 1260 K.
As equações para a pressão de vapor do NaF sólido e líquido com a pressão são, respectivamente, as seguintes:
Inp = Imagem associada para resolução da questão - 2,01lnT + 33,740 Inp = Imagem associada para resolução da questão - 2,52lnT + 34,660
O calor de fusão, ∆H, do fluoreto de sódio (NaF), no ponto triplo, em KJ, é
Dado pressão na equação em (atm), temperatura na equação em (K) e constante dos gases R = 8,3144 JK-1 mol-1
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Q1090270 Engenharia Química e Química Industrial
Um gás realiza um escoamento adiabático, com uma vazão mássica constante, em um tubo horizontal de área da seção reta também constante. Sabe-se que o volume específico e a velocidade aumentam de acordo com a equação da velocidade máxima (umax) do escoamento neste tubo. Considere que ocorre um processo de escoamento permanente em um sistema de fluidos monofásicos e que o volume de controle só tem uma entrada e uma saída. Qual a expressão do valor da velocidade máxima (umax)?
Alternativas
Respostas
1081: B
1082: E
1083: A
1084: D
1085: A
1086: C
1087: A
1088: E
1089: B
1090: D
1091: B
1092: A
1093: C
1094: E
1095: B
1096: E
1097: A
1098: B
1099: C
1100: C