Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre fenômenos de transporte: mecânica dos fluidos, transferência de calor e transferência de massa em engenharia química e química industrial
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Q63533
Engenharia Química e Química Industrial
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ESTUDO DE CASO
O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.
Os componentes a e b estão estocados nos tanques T1 e T2 respectivamente. Depois de misturados em temperatura ambiente a corrente resultante (4) é misturada com uma corrente de reciclo (14) e alimentada no reator (corrente 5). Na reação, todo componente b presente no reator é consumido. A saída do reator (corrente 6) é então misturada com um solvente (componente d), proveniente do tanque de estocagem T3 e da saída do reciclo proveniente da coluna de destilação C, e alimentada no decantador D (corrente 7). Os componentes d e a são totalmente imiscíveis e o componente c particiona preferencialmente para fase rica no componente d seguindo para a destilação (correntes 8 e 9). A fase de fundo do decantador, rica no componente a, é reciclada para o reator (corrente 14). Na destilação os componentes c e d são separados, a corrente mais pesada, rica em d (corrente 13) é reciclada para a entrada do decantador. A corrente 11 é a corrente de produto do processo. As concentrações das correntes de entrada e saída do processo, bem como as correntes da coluna de destilação estão descritas na tabela abaixo
ESTUDO DE CASO
Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande
indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos
desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a
24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:
a + b → c ∆Hreação = 40 kJ/(kg de c formado)O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.
Os componentes a e b estão estocados nos tanques T1 e T2 respectivamente. Depois de misturados em temperatura ambiente a corrente resultante (4) é misturada com uma corrente de reciclo (14) e alimentada no reator (corrente 5). Na reação, todo componente b presente no reator é consumido. A saída do reator (corrente 6) é então misturada com um solvente (componente d), proveniente do tanque de estocagem T3 e da saída do reciclo proveniente da coluna de destilação C, e alimentada no decantador D (corrente 7). Os componentes d e a são totalmente imiscíveis e o componente c particiona preferencialmente para fase rica no componente d seguindo para a destilação (correntes 8 e 9). A fase de fundo do decantador, rica no componente a, é reciclada para o reator (corrente 14). Na destilação os componentes c e d são separados, a corrente mais pesada, rica em d (corrente 13) é reciclada para a entrada do decantador. A corrente 11 é a corrente de produto do processo. As concentrações das correntes de entrada e saída do processo, bem como as correntes da coluna de destilação estão descritas na tabela abaixo
Considere que as tubulações onde serão transportadas as correntes 1, 2 e 3 em temperatura constante de 20 °C, deverão ter diâmetros diferentes. Com base nas características do escoamento e propriedades dos fluidos "a", "b" e "d". Os regimes de escoamento nas tubulações que transpor-tarão as correntes 1, 2 e 3 são, respectivamente:
Q63523
Engenharia Química e Química Industrial
Três trocadores 1, 2 e 3 do tipo casco e tubo com passagens simples nos tubos e no casco têm o perfil das correntes dos fluidos quentes e frios descritas nas figuras abaixo.
I. O trocador de calor "1" e o "2" operam com fluxos paralelos, o trocador "3" opera com fluxos em contra corrente.
II. O trocador de calor "3" opera com fluxo s paralelos, o trocador "2" opera com fluxos em contra-corrente.
III. No trocador de calor "1", o fluido quente pode ser um vapor saturado que condensa ao perder calor para a corrente mais fria.
IV. Nada se pode dizer sobre o sentido de fluxo da corrente de aquecimento do trocador "1".
V. Em trocadores como o do tipo "2" a temperatura de saída do fluido frio pode ser mais alta do que a temperatura de saída do fluido quente.
Sobre estes equipamentos é correto o que se afirma APENAS em:
I. O trocador de calor "1" e o "2" operam com fluxos paralelos, o trocador "3" opera com fluxos em contra corrente.
II. O trocador de calor "3" opera com fluxo s paralelos, o trocador "2" opera com fluxos em contra-corrente.
III. No trocador de calor "1", o fluido quente pode ser um vapor saturado que condensa ao perder calor para a corrente mais fria.
IV. Nada se pode dizer sobre o sentido de fluxo da corrente de aquecimento do trocador "1".
V. Em trocadores como o do tipo "2" a temperatura de saída do fluido frio pode ser mais alta do que a temperatura de saída do fluido quente.
Sobre estes equipamentos é correto o que se afirma APENAS em:
Q63522
Engenharia Química e Química Industrial
Em um experimento para medir a vazão de água 
em uma tubulação de 5 cm de diâmetro, um manômetro em "U", cujo fluido manométrico é mercúrio 
está conectado a uma placa de orifício. Se a deflexão do fluido manométrico, para uma dada vazão de água, é de 13,5 mm, determine esta vazão com o auxilio da curva de calibração da placa utilizada neste experimento, que relaciona a velocidade de escoamento de água em função da perda de carga na placa.
em uma tubulação de 5 cm de diâmetro, um manômetro em "U", cujo fluido manométrico é mercúrio está conectado a uma placa de orifício. Se a deflexão do fluido manométrico, para uma dada vazão de água, é de 13,5 mm, determine esta vazão com o auxilio da curva de calibração da placa utilizada neste experimento, que relaciona a velocidade de escoamento de água em função da perda de carga na placa.
Q63521
Engenharia Química e Química Industrial
Em um projeto, a parede de um forno deverá ser construída com duas camadas de materiais diferentes e um espaço contendo ar estagnado (k = 0,02 kcal/(h)
entre estas camadas. A camada interna deverá ser feita de tijolos refratários com espessura de 10 cm 
a camada externa de tijolos de alvenaria com 15 cm de espessura 
O projeto prevê uma perda de calor de no máximo 300
Calcule a espessura mínima da camada de ar para que o projeto se adeqüe as especificações desejadas, sabendo que o forno operará a 
entre estas camadas. A camada interna deverá ser feita de tijolos refratários com espessura de 10 cm a camada externa de tijolos de alvenaria com 15 cm de espessura O projeto prevê uma perda de calor de no máximo 300 Calcule a espessura mínima da camada de ar para que o projeto se adeqüe as especificações desejadas, sabendo que o forno operará a
Q63520
Engenharia Química e Química Industrial
Dos números adimensionais abaixo, o único que relaciona fluxo convectivo de calor com fluxo condutivo de calor é o:
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