Questões de Concurso

A seguir é mostrado um esboço da configuração contracorrente equivalente da operação de um permutador de calor casco e tubos, com uma passagem no casco e duas nos tubos (CT1-2).

                                              

Considerando-se que mudanças na configuração do escoamento não modifiquem o coeficiente global de transferência de calor e as vazões dos dois fluidos, com base nos procedimentos típicos de projeto dessas unidades, essa operação pode ser realizada com praticamente a mesma carga térmica em um permutador

Na Figura a seguir é mostrada esquematicamente a distribuição de temperaturas no interior de um trocador de calor operando em configuração contracorrente, com perdas para o ambiente desprezíveis. Sabe-se que a vazão mássica do fluido frio é o dobro da vazão mássica do fluido quente, e que o trocador tem uma área de transferência de calor representada por A.

                                             

Considere as afirmações a seguir.

I - Na estimativa do valor da área de transferência de calor (A) do trocador, utilizando o método da média log, a substituição da média logarítmica dos diferenciais nas extremidades do trocador pela média aritmética dos mesmos diferenciais irá acarretar a obtenção de um valor menor da área, em relação ao que seria obtido adotando a média logarítmica.

II - Nessa operação, o calor específico (J kg^-1 K^-1 ) do fluido frio é igual ao dobro do calor específico do fluido quente.

III - Considerando-se as propriedades físicas constantes, mantidas as vazões e temperaturas de entrada dos dois fluidos, a posição deles no trocador e a área original A, sendo a operação trocada para paralelo (cocorrente) haverá um aumento na temperatura de saída do fluido quente.

É correto o que se afirma em

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. 
                                     


Dentre esses sistemas, aquele que apresenta um comportamento transiente do tipo “resposta inversa” é o

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

                                                    

onde K_t = 1 mA/ppm, θ = 4 min e τ =1 min. Na condição estacionária inicial, a concentração C_e é 10 ppm, e o valor medido correspondente é C_m.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 C_m(t) alcançar o valor de 12,63 mA será de aproximadamente

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

Em uma refinaria de petróleo, a bateria de pré-aquecimento é formada por um conjunto de trocadores de calor que permite a utilização do calor disponível em correntes de processo para o pré-aquecimento do óleo que será refinado. A deposição é um fenômeno que está presente nesses equipamentos. No equacionamento térmico e fluidodinâmico da bateria e de seus trocadores de calor, a(s)

A característica do escoamento e suas condições térmicas são fundamentais na definição da correlação a ser utilizada na determinação do valor médio do coeficiente de transferência de calor (coeficiente de película médio - h), parâmetro importante na determinação da taxa de transferência de calor entre o fluido e a parede de tubos em trocadores de calor.

O valor do coeficiente de transferência de calor médio no escoamento em tubos circulares

Uma transferência de calor ocorre em regime estacionário através de três paredes planas de igual espessura (A, B e C), com propriedades distintas e constantes, sem geração térmica. A Figura mostra os perfis de temperatura ao longo dessas paredes, indicando que o diferencial de temperaturas na parede C é praticamente desprezível e que há um salto de temperatura na interface entre as paredes B e C
                                            


Com base no comportamento do perfil mostrado, tem-se que a(o)

Considere a transferência de calor entre duas placas planas paralelas e geometricamente idênticas com área A, com temperaturas T1 e T2, respectivamente, com uma distância entre elas muito menor do que as dimensões de suas arestas, ambas com comportamento de corpo negro.

Entre essas duas placas, a taxa de transferência de calor por radiação é

Na convecção térmica, a determinação da taxa de transferência de calor, usando-se a chamada Lei do Resfriamento de Newton, depende de procedimentos para o cálculo do coeficiente de transferência de calor (coeficiente de película).

Com o conhecimento das temperaturas da superfície e do fluido, o coeficiente de transferência de calor é calculado

Deseja-se bombear uma determinada vazão de líquido incompressível no sistema, que tem diâmetro constante, mostrado no esboço abaixo. Para tal, dispõe-se de uma bomba, que pode ser instalada nas posições 1 ou 2.

                                                 



Para diminuir a possibilidade de cavitação, a bomba deve ser instalada

A curva de carga entre as superfícies de dois tanques abertos (cotas das superfícies iguais), unidos por uma tubulação ho- rizontal de transporte de água com diâmetro constante, operando com altos números de Reynolds, pode ser representada por HS(m H₂ O) = 100 [Q(m³ /s)] ² . Nessa tubulação há uma bomba centrífuga cuja carga desenvolvida no ponto de shut-off (de bloqueio) é igual a 100 m H₂ O e a curva de carga pode ser representada pela expressão:

H(m H₂ O) = R - 100 [Q(m³ /s)] ² .

2 Com a bomba ligada, a vazão volumétrica, em m³ /s, que atravessa o sistema na condição apresentada é de

No cálculo da perda de carga no escoamento através de uma tubulação, o fator de atrito é um parâmetro muito importante. Em determinado problema, o fator de atrito é calculado utilizando-se diagramas ou correlações.

Para o escoamento de água em uma tubulação com diâmetro D e rugosidade relativa ε/D, diferente de zero, o fator de atrito

No esboço a seguir, é mostrado um manômetro diferencial acoplado a duas tomadas de pressão (1 e 2), que têm entre elas um trecho reto de tubulação horizontal, de diâmetro D e rugosidade relativa ε/D, no qual não há máquinas de fluxo.  Para as condições existentes na tubulação, o manômetro diferencial indica um desnível h do fluido manométrico.  Sabe-se também que a massa específica do fluido manométrico é maior do que a do líquido na tubulação

                                        


Com base no observado e nas informações fornecidas, considere as afirmativas a seguir.
I - O líquido na tubulação está escoando, no sentido da tomada de pressão 1 para a 2.

II - A relação entre a vazão na tubulação e o desnível h medido no manômetro é uma função somente da massa especí?ca do ?uido manométrico.

III - A medida h no manômetro diferencial está relacionada à perda de carga entre os pontos de tomada de pressão.

Está correto o que se afirma em:

Abaixo está representada a eficiência granulométrica de coleta de um ciclone.
                                




Se ar contendo partículas com uma distribuição muito estreita de diâmetro, em torno de 12 μm, alimenta um sistema com dois ciclones em série, a razão entre a massa retida no segundo ciclone e a massa de sólidos que alimenta o primeiro ciclone é de aproximadamente

Um fluido real apresenta taxa de deformação desde que haja tensão cisalhante. A razão entre a tensão cisalhante aplicada e a correspondente taxa de deformação é uma propriedade importante na descrição do escoamento de fluidos (viscosidade). A forma de comportamento desta razão pode ser usada para classificar os diversos fluidos, e nomes como fluidos newtonianos e não newtonianos, fluidos pseudoplásticos, fluidos tixotrópicos, entre outros, são utilizados.

Um fluido que apresenta a razão entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação constante, cujo valor aumenta com o aumento da temperatura, sendo independente do tempo, é um(a)

A Análise Dimensional é um procedimento que permite a identificação de Grupos Adimensionais que são utilizados na orientação da realização de experimentos, visando a desenvolver correlações para a descrição de processos de transporte importantes em diversas operações industriais.

Na Análise Dimensional, o Teorema dos Grupos Pi de Buckingham permite a

Deseja-se projetar uma instalação contracorrente, sem refluxo, de uma solução aquosa, contendo 0,5 mol de nitrato de uranila por litro de água para a obtenção de um rafinado com, no máximo, 0,1 mol de nitrato de uranila por litro de água. Para a extração, é utilizado um solvente isento de nitrato de uranila e imiscível em água. Os dados de equilíbrio estão expostos abaixo.

                                       



A composição teórica máxima do extrato final, em mol por litro, e a relação L/V, onde L é a vazão molar da água, e V é a vazão molar do solvente, são, respectivamente,

O projeto de colunas de destilação pode ser feito através de métodos rigorosos ou de métodos não rigorosos ou aproximados. O método aproximado mais utilizado é o de Fenske-Underwood-Gilliland.

Nele, a(o)

A vazão de 100 kmol/h de uma mistura contendo 10 mol%, 20 mol%, 30 mol% e 40 mol% de propano (P), butano (B), isopentano (I) e hexano (H), respectivamente, alimenta um tambor de flash, que opera a 366,5 K e a 6,8 atm. Se 1,8 kmol/h de hexano são recolhidos na corrente de vapor e as constantes de equilíbrio são K_P = 4,2, K_B = 1,75, K_I = 0,74 e K_H = 0,34, a razão entre as vazões de vapor e de líquido formados (V/L) é, aproximadamente,