Questões de Concurso Para engenheiro de processamento júnior

                                    

O gráfico acima apresenta o comportamento de duas correntes de n-butano ao longo do volume de um reator PFR, operando em fase líquida nas mesmas condições de alimentação, porém com temperaturas de operação do reator distintas. O reator processa a reação de isomerização do n-butano para formação do i-butano, de acordo com a reação

n-butano → i-butano r = k . C _n-but

e onde r é a taxa de reação, C _n-but é a concentração de n-butano, e k é constante da reação. A constante de reação segue a lei de Arrhenius, na forma

                                              

onde A é o fator pré-exponencial, E é a energia de ativação, R é a constante universal dos gases, e T é a temperatura. O valor de de E/R , em K, é dado por onde β é tal que

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