Questões de Concurso Para engenharia química

A reação de formação de ácido nítrico na atmosfera é um processo endotérmico cujo equilíbrio é representado na equação química abaixo.

2 NO_{2 (g)} + ½ O_{2 (g)} + H₂ O (g) ⇌ 2 HNO_{3 (g)}

Considere que a reação foi simulada em laboratório, num reator com êmbolo, cujo volume e aquecimento podem ser variados.
É possível deslocar o equilíbrio para formar mais HNO₃ , quando

Qual é o tipo de corrosão que ocorre por um mecanismo exclusivamente químico? 

Existem diversas substâncias que atuam como inibidores da corrosão por água do mar.
NÃO é adequado para essa finalidade o

Uma placa plana tem transmissividade de 0,25 e refletividade de 0,3. Ela recebe radiação pelo alto à taxa de 320 W/m² , e, por baixo, à taxa de 400 W/m² . As duas faces têm poder emissivo de 200 W/m² .
Com relação às radiosidades das faces superior e inferior, verifica-se que

Considere a Figura abaixo, que indica uma possível instalação para testes de escoamentos:

A válvula está fechada, e, nessa situação, não há escoamento. Pg é a pressão manométrica no ponto indicado do reservatório fechado da direita. A área da superfície livre do reservatório da esquerda é muito grande.

Sabendo-se que h1 = 7m; h2 = 1m; h3 = 4m e l1 = 100m; g = 10 m/s² e que a massa específica do fluido é igual a 1000 kg/m³ , P_atm = 100 kPa, após a abertura da válvula, o escoamento irá acontecer

Uma placa plana vertical, de espessura L, deve separar dois ambientes. A face esquerda dessa placa está exposta a um ambiente evacuado. A temperatura dessa face é T_Q. A face direita da placa está exposta a um ambiente convecção que está à temperatura Tinf e com coeficiente de troca de calor por convecção igual a h. O número de Biot é definido por h L / k, onde k é a condutividade térmica do material da placa. O regime é permanente, e as propriedades não variam com a temperatura.
Com essas informações, constata-se o seguinte:

A respeito do fenômeno da cavitação, considere as seguintes afirmações:

I - A cavitação ocorre sempre que o número de Reynolds exceder 200000.
II - A cavitação pode ocorrer no escoamento de líquidos em situações nas quais a pressão local é inferior à pressão de vapor do líquido.
III - As bolhas formadas na cavitação aumentam a resistência local à corrosão.
IV - As bolhas formadas na cavitação colapsam quando atingem regiões nas quais a pressão local é superior à pressão do vapor.

São corretas APENAS as afirmações 

A diferença de cotas entre dois tanques de um determinado tratamento químico é de 5 metros. Os tanques são abertos para a atmosfera. O comprimento da tubulação que os liga é de 18 metros. Os primeiros 8 metros dessa tubulação têm diâmetro interno de 100 mm, e os restantes 10 metros têm diâmetro de 50 mm. Despreze as perdas menores e considere que o coeficiente de fricção (Moody) vale f = 0,02 (constante nos dois trechos). Considere g = 10 m/s² . O fluido de trabalho é água, e o regime é permanente.
Nessa situação, a vazão, em m³ /s, vale

A velocidade do som para um gás ideal é dada pela expressão c = (kRT)^0,5, onde k é a razão entre os calores específicos a pressão constante e a volume constante e R é a constante do gás. T indica a temperatura em K. Os efeitos de compressibilidade são indicados como relevantes a partir de um número de Mach, M, = 0,3 (razão entre a velocidade do escoamento e a velocidade do som no meio em questão).
Se a velocidade para M = 0,3 de um determinado gás (R = 300 J/kg.K) for igual a 106,5 m/s, a 27 ºC, a velocidade, em m/s, para a temperatura de 927 ºC será

Um trocador de calor opera nas condições abaixo:

Corrente quente: 

cp = 4,5 kJ/kg.K

m ponto = 1,5 kg/s

t _entrada = 200 ºC

t _saída = 100 ºC

Corrente fria:

cp = 4,0 kJ/kg.K

M_ponto = 2,5 kg/s

T_entrada = 15ºC

T_saída = não informada

Qual é o valor da efetividade nas condições indicadas?

Um trocador de calor deve ser usado para aquecer água, que está inicialmente a 35 ºC. A temperatura de saída dessa corrente, de capacidade térmica = 3,6 kJ/K.s, deve ser calculada. O óleo, que será utilizado como fluido de aquecimento, entra a 180 ºC, e sai a 75 ºC, e sua capacidade térmica é 3,6 kJ/K.s
A temperatura desejada, em ºC, vale

Com os dados de pressão e temperatura em determinada condição termodinâmica, o volume específico de um determinado gás é obtido através da modelagem escolhida para a equação de estado. Se a modelagem for a de gás perfeito, o volume específico obtido seria igual a 0,012 m³ /kg. Porém, se a modelagem for a do fator de compressibilidade, Z, então o valor de 0,006 m³ /kg é encontrado.
Com base nessas informações, verifica-se o seguinte:

Em um trecho horizontal de uma tubulação, o fator de fricção, f, é medido, e o valor de 64/Re é obtido.
Esse valor para o coeficiente de fricção só é possível na seguinte circunstância:

Um calorímetro de combustão acoplado à análise cromatográfica permite estimar a composição de saída dos gases. No calorímetro ocorre combustão total formando H₂ O e CO₂ segundo a estequiometria.


C_x H_y + y (x + y/4)  O₂ → x CO₂ + y/2 H₂ O

Admita a composição molar do combustível C_x H_y em que a razão y/x = 2

Se for empregado O₂ com 100% de excesso, então, a razão molar N₂ /CO₂ esperada na análise do gás de exaustão é, aproximadamente, de 


Dado N₂ /O₂ no ar ≈ 3,7 

No transporte de uma mistura de hidrocarbonetos via gasodutos (que se encontra à temperatura ambiente e pressão de 28 atm), uma alíquota de líquido acumulado em determinado ponto da tubulação é analisada, obtendo-se o resultado abaixo. 





Considerando-se os resultados da análise, em base mássica, em relação ao gás que atravessa o gasoduto, conclui-se que

Associe as características de sistemas fluidos aos processos.

CARACTERÍSTICA 

I – redução da concentração molar das espécies

II – aumento da concentração mássica das espécies

III – constância aproximada da fração volumétrica das espécies

IV – aproximação da composição da espécie não volátil na fase gás pela sua pressão de vapor

PROCESSO

P – compressão de gás

Q – bombeamento de um líquido

R – transporte de um combustível por caminhões

S – escoamento de um gás ao longo de um tubo isotérmico

T – armazenamento de um combustível em reservatórios de teto fixo com controle de pressão

As associações corretas são: 

Uma patente de FCC propõe reciclar 40% da corrente de óleo pesado não convertido, conforme ilustrado na Figura abaixo. 






A reação global é a descrita abaixo.

óleo pesado → Leves + GLP + (óleo leve) + Nafta

As composições mássicas na saída do reator estão descritas na Tabela da Figura. Considere que as recuperações no vaso de separação e na coluna de destilação são praticamente totais em relação aos compostos apresentados.
A conversão global de óleo pesado é, aproximadamente,  

Considere os cilindros de gases A, B e C com a condição inicial (composições molares) apresentada na Tabela abaixo. Os seguintes procedimentos são executados em sequência:

• O cilindro A recebe matéria do cilindro B até que o cilindro A atinja 5 atm de pressão. • O cilindro A recebe então matéria do cilindro C até que o cilindro A atinja 10 atm de pressão.





A fração molar de H₂ S no cilindro A ao final dos procedimentos é, aproximadamente,

Dois poços de petróleo (A e B) produzem juntos 180 m³ /dia (óleo + água). No poço A as vazões de óleo e água são, respectivamente, 75 e 35 m³ /dia.  





Sabendo-se que no poço B a razão mássica óleo/água é igual a 4, então, a vazão mássica de óleo do poço B, em t/dia, é, aproximadamente,

Considere um sistema de torres de resfriamento que operam em regime permanente, conforme ilustrado na Figura abaixo. 






Sabe-se que 6.660 kmol/h de água líquida são alimentados no sistema de torres, e o make up para reposição é cerca de 500 kmol/h. Admita que a água é suficientemente pura, de forma que a purga não é necessária (de fato, não está representada na Figura).
Qual será a vazão aproximada de ar seco, em kmol/h, para 80% de umidade relativa atingida no ar úmido?

Dado para a saturação total, a pressão de vapor de água é igual a 0,05 atm