Questões de Concurso

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,

Um azeótropo pode ser separado por um processo especial de destilação, que inclui uma sequência de duas a três colunas de destilação, que é denominada destilação azeotrópica. Considere os conceitos para a aplicação desse processo de separação e de acordo com os fluxogramas apresentados abaixo, para uma destilação azeotrópica homogênea, sabendo-se que A e B formam um sistema azeotrópico.
                         


Observando o exposto acima, analise as afirmações a seguir, no que se refere ao comportamento dos azeótropos em relação à pressão.

I - A Figura 1 pode representar uma configuração em que A e B formam um azeótropo de máximo, e E não forma azeótropo.

II - A Figura 2 pode representar uma configuração em que A e B formam um azeótropo de mínimo, e E com A formam um azeótropo de máximo.

III - A Figura 3 pode representar uma configuração em que A e B, assim como E com B, formam um azeótropo de máximo.

É correto o que se afirma em

Deseja-se separar 200 kmol/h de uma mistura que contém 40% em benzeno e 60% em tolueno, produzindo um produto de topo contendo 95% de benzeno, e um produto de fundo contendo 90% de tolueno. A mistura está 25% vaporizada, e o método de McCabe-Thiele foi usado para o projeto da coluna de destilação, apresentando a seguinte reta de operação da seção de enriquecimento:

y = 0,73x + 0,27x_D ,

sendo x_D a fração molar do destilado.

A vazão de líquido na seção de esgotamento, em kmol/h, é, aproximadamente, igual a

Para uma mistura líquida binária a 300 K, os coeficientes de atividade a diluição infinita são, respectivamente, 1,875 e 1,2, para os componentes 1 e 2. Se, para a mesma temperatura, as pressões de saturação dos componentes são 800 mmHg e 1.000 mmHg, a fração molar do componente 1 na fase vapor que a 300 K está em equilíbrio com uma mistura líquida equimolar é

A Figura a seguir  apresenta o diagrama TS de um ciclo de refrigeração com válvula de expansão. Nesse processo, deseja-se que a taxa de refrigeração seja de 2.400kJ/s.
                                                  


Se as entalpias dos pontos b, c e d são 3.500 kJ/kg, 5.000 kJ/kg e 500 kJ/kg, respectivamente, a vazão do fluido refrigerante (em kg/s) é de

No  processo  industrial,  descrito  pelo  fluxograma  a seguir, um fluido  passa  por  um  trocador  de calor, perdendo  1.500 kJ/s e,  em seguida, passa  por  um compressor,  que  realiza  trabalho a uma taxa de 500 kJ/s e apresenta  uma  eficiência  termodinâmica  de 75%.
                                                    


Desprezando-se as perdas de calor em outras etapas, a variação total de entalpia do fluido (em kJ/s e em módulo) no decorrer do referido processo é de

                                                  

No fluxograma acima, vapor d’água superaquecido no estado 1, a 750 kPa e 650 °C (entalpia igual a -12.108 kJ/kg em relação à mesma referência da tabela de vapor d’água fornecida como anexo a esse caderno de questões), passa por uma válvula e em seguida por uma turbina, saindo do processo como vapor saturado a 82 °C, no estado 2.

Para uma vazão de vapor igual a 1 kg/s, a potência gerada pela turbina (em kW) é de

O diagrama de equilíbrio  líquido-líquido-vapor de um sistema binário dos componentes 1 e 2, a pressão  constante, é  apresentado na Figura a seguir.
                                      

  No sistema apresentado na Figura,

Em um reator, operando a uma temperatura de 556 K e a uma pressão de 2 bar, ocorre a seguinte reação:

                                     CO_(g) + H2 O_(g) ↔ CO2_(g) + H_2(g) (1)

Nessa temperatura, a constante de equilíbrio da reação assume o valor de K₁ = 54,6. Além disso, a corrente de alimentação do reator contém água e monóxido de carbono na razão molar de 2:1, respectivamente.

Sabendo-se que a razão molar entre água e dióxido de carbono na saída do reator é de 1,035, a razão molar entre hidrogênio e monóxido de carbono na saída do reator é de

Um mol de um gás ideal confinado é comprimido isotermicamente, a uma temperatura T, de forma abrupta, por uma pressão externa constante P até reduzir seu volume à metade do volume inicial, ficando em equilíbrio com a pressão externa ao final do processo.

Sendo R a constante dos gases, o trabalho de compressão deste gás é dado por: