Questões de Concurso Para engenharia química

Uma mistura formada pelos componentes A e B se encontra à pressão de 120 kPa. No aquecimento dessa mistura, na pressão especificada, é formada a primeira bolha na temperatura de 100 °C. Dadas as respectivas curvas da pressão de vapor dos componentes A e B, presentes na figura acima, a composição aproximada da fase líquida e a da fase vapor em relação ao componente A, na temperatura de 100 °C, são, respectivamente,

Uma corrente gasosa com vazão molar de 40 kmol/h e contendo ar e 5% molar de acetona é tratada, para remover 80% da acetona presente, em uma coluna de absorção que opera a 300 K e 101,3 kPa. A água é usada como solvente com vazão molar de 100 kmol/h. A equação de equilíbrio do sistema acetona – ar – água é y = 2,53x onde y e x são as composições molares da fase líquida e da fase gasosa em equilíbrio.
A composição molar de acetona do produto líquido é, aproximadamente,

Considere que 1.000 kg/h de uma solução com 35% (massa) de ácido acético e 65% (massa) de água é alimentada a uma coluna de extração que opera em contracorrente. Para extrair o ácido acético, são usados 1.335 kg/h de éter isopropílico. É necessário que o produto rafinado contenha apenas 10% (massa) de ácido acético.

Utilizando o gráfico da figura acima, conclui-se que a composição mássica de éter isopropílico da corrente extrato é, aproximadamente,

Um material sólido que contém umidade passa por um processo de secagem em batelada. A massa inicial do sólido úmido é de 50 kg, e a percentagem mássica de umidade nesse sólido é igual a 99% (em base úmida, ou seja, em relação à massa total do sólido úmido). Após o processo de secagem, verificou-se que a percentagem mássica de umidade no sólido em base úmida era de 98%.

A massa total do sólido (incluindo a umidade restante) após o processo de secagem é, em quilogramas, igual a

No armazenamento de substâncias de elavada pressão de vapor, existe o risco de ruptura do material dos tanques de armazenamento e da dispersão de tais substâncias em estado gasoso no ambiente. Em uma unidade, é necessário armazenar amônia condensada em um tanque.

Uma forma de diminuir a pressão de vapor de amônia é

O gráfico da figura acima refere-se ao método de McCabe-Thiele da separação por destilação da mistura AB.
Para a separação dada, a mínima razão de refluxo externa de topo é

Uma solução é constituída por três substâncias, A, B e C. A tabela abaixo mostra as concentrações de A, B e C na solução, bem como suas respectivas massas molares.



A fração molar do componente A na mistura é, aproximadamente,

Uma corrente de ar com umidade relativa igual a 60% entra em um desumidificador, de onde sai com umidade relativa igual a 40%.

Se o desumidificador opera a pressão e temperatura constantes, a razão entre a pressão parcial do vapor d’água na saída e a pressão parcial do vapor d’água na entrada é, aproximadamente, igual a

O processo químico apresentado recebe uma alimentação constituída de 100 kmol/h de um reagente A e uma certa quantidade de substância inerte I. Da corrente com todo o A e todo o I que sai de S, 50% são reciclados para a entrada do reator. Os outros 50% são purgados para evitar o acúmulo do inerte I no processo. A conversão por passe é 60%.

Dessas informações, depreende-se que a conversão global de A seja

Na desidrogenação do etano para a produção de etileno, o hidrogênio também formado reage com o próprio etano gerando metano, de acordo com as seguintes reações:

(1) C₂H₆ → C₂H₄ + H₂

(1) C₂H₆ + H₂ → 2CH₄

Considere que:

• a seletividade do etileno em relação ao metano é 4 (mol etileno/mol metano);

• há 125 kmol/h de CH₄ no efluente.

Nesse caso, o rendimento de etileno em relação ao etano consumido é, aproximadamente,

Considere o grupo adimensional P x H/(V x S) relacionado ao escoamento de fluidos, onde P é queda de pressão, H é uma distância característica no problema sob análise, e V é viscosidade absoluta.
Representando comprimento por L, massa por M, e tempo por T, as dimensões físicas de S são

A energia sob a forma de calor pode ser transferida pelos mecanismos de condução, de convecção e de radiação.

Sobre essas formas de transferência de energia, analise as afirmativas a seguir.

I - A condução é um mecanismo de transferência de calor que ocorre em escala macroscópica, devido ao movimento global de um fluido.

II - A convecção é o mecanismo de transferência de calor existente entre uma superfície sólida e um fluido que precisa estar em movimento.

III - A radiação térmica é o mecanismo de transferência de calor que está relacionado à radiação eletromagnética e que é propagada como resultado de uma diferença de temperatura.

IV - A troca de calor radiante entre duas superfícies é proporcional à diferença de temperatura elevada à quarta potência, ou seja, calor_1-2 ~ (T₁ - T₂)⁴.

V - Chamando de T a taxa de transferência de calor por convecção, de A a área de troca térmica e de D o módulo da diferença de temperatura entre uma superfície sólida e um fluido, o coeficiente de transferência de calor fica definido como a razão .

Está correto APENAS o que se afirma em

Um líquido foi ensaiado em reômetro de cilindros concêntricos, tendo-se constatado que sua viscosidade aparente diminuía quando a taxa de cisalhamento aumentava, sem apresentar efeitos de histerese.

Tal material se enquadra na categoria dos fluidos

Água está sendo bombeada através de uma tubulação.
A curva característica da bomba e a curva do sistema são representadas pelas equações H = - Q² + 2Q + 8 e W_B = Q² + 2Q, respectivamente, onde H é a carga, em metros, fornecida ao líquido pela bomba, W_B é a carga, em metros, requerida pelo sistema, e Q é a vazão de operação, em m³ /s.

A vazão de operação, em m³ /s, é

Para que as previsões da equação de Bernoulli sejam corretas, é necessário que o fluido em escoamento tenha

Analise as afirmativas a seguir que tratam das características dos regimes de escoamento de um fluido.

I - No regime plenamente turbulento, os turbilhões formados no escoamento são os responsáveis pela transferência convectiva de quantidade de movimento.

II - As flutuações da velocidade de um fluido que escoa, no regime laminar e permanente, em tubos, são máximas no eixo central da tubulação.

III - No regime laminar, o perfil de velocidades de um líquido escoando em uma tubulação de seção reta circular é um paraboloide de revolução.

IV - No regime laminar, a transferência de quantidade de movimento ocorre exclusivamente de forma convectiva.

É correto APENAS o que se afirma em

Com respeito ao escoamento de um fluido, analise as afirmativas a seguir.

I - No regime laminar, o fator de atrito é diretamente proporcional ao número de Reynolds.

II - No regime turbulento, o fator de atrito é função do número de Reynolds e da rugosidade relativa da tubulação.

III - A perda de carga é diretamente proporcional ao comprimento equivalente da tubulação.

IV - Mantida a vazão constante, a perda de carga é inversamente proporcional ao diâmetro da tubulação elevado ao quadrado.

É correto APENAS o que se afirma em

Cavitação é um fenômeno que pode ser observado em sistemas hidráulicos.

Com respeito à cavitação, analise as afirmativas a seguir.

I - Se a pressão em qualquer ponto de um sistema de bombeamento de um líquido cair abaixo de sua pressão de vapor, na temperatura de bombeamento, parte desse líquido se vaporizará, formando bolhas no seio do líquido. Essas bolhas, ao atingirem regiões de maior pressão, sofrerão um colapso repentino, retornando à fase líquida. Esse colapso repentino provoca o aparecimento de ondas de choque, gerando o fenômeno conhecido como cavitação.

II - A probabilidade de ocorrer cavitação é maior nos locais onde há um aumento de velocidade do líquido, uma vez que isso acarreta uma diminuição da pressão local.

III - NPSH (Net Positive Suction Head) requerido é a quantidade mínima de energia que deve existir no  flange de sucção da bomba, acima da pressão de vapor do líquido, para que não ocorra cavitação.

Está correto o que se afirma em

De modo a evitar que a baixa temperatura das águas ultraprofundas do mar provoque uma redução drástica na vazão de escoamento do óleo que é transportado até a plataforma de exploração de petróleo, devido a um aumento de sua viscosidade, propõe-se usar um sistema de isolamento térmico das paredes do tubo. O material do tubo é aço-carbono (condutividade térmica (k) igual a 60 W. m^-1. K^-1 ) e as camadas isolantes são formadas por magnésia 85% (espessura = 2,7 cm e k = 0,08 W. m^-1. K^-1 ) e por sílica diatomácea (espessura = 3 cm e k = 0,2 W. m^-1. K^-1 ). A espessura do tubo é 2,4 cm e seu diâmetro interno é 2 metros. Pelo fato de o diâmetro do tubo ser bem maior do que a sua espessura, pode-se admitir curvatura nula da parede do tubo e pensar o cilindro composto como uma parede composta de área igual a 1 m² .

Considere que a temperatura da superfície interna do tubo seja 65 °C, e que o tubo esteja exposto a uma água a 5 °C, com coeficiente de filme igual a 100 W. m^-2. K^-1 . Logo, a taxa de calor transferida, em watts, é, aproximadamente,

Sendo G_c a função de transferência do controlador, G_f, da válvula, G_p, do processo, e G_m, do elemento de medida, considere que um dado sistema apresenta função de transferência em malha aberta . Admita que KcK > 0 e den(s) é um polinômio em s de grau 3, com três raízes reais, distintas e negativas. Para esse sistema em malha aberta, há um único valor de frequência crítica ω_c (para a qual o ângulo de fase vale -π rad). Sabe-se também que a razão de amplitudes de G_MA na frequência ω_c vale 0,5.

Em consequência, em malha fechada, o sistema será