Questões de Concurso Para engenharia química

A termodinâmica é um campo importante na engenharia química, que permite o estudo e a previsão do comportamento de sistemas termodinâmicos. Nesta questão, será abordado o cálculo da entalpia de uma reação química.
Na reação química 2 A + 3 B → C + 4 D ocorre a uma temperatura constante de 298 K. A entalpia de formação padrão de A, B, C e D é, respectivamente, 200, 300, 500 e 100 kJ/mol. Qual é a variação de entalpia (ΔH) da reação?

A tecnologia de alimentos é a ciência que estuda os processos utilizados na produção de alimentos, desde a seleção dos ingredientes até a embalagem e o armazenamento. Sob o ponto de vista tecnológico, existem diversos processos de preservação e conservação dos produtos. Assinale o processo que consiste em remover a água de um material por sublimação. 

Um meio de cultura consiste em material nutritivo que se destina ao crescimento de microrganismos. Existem vários tipos de meios de cultura, cada um com uma composição específica que fornece os nutrientes necessários para o crescimento de um determinado tipo de microrganismo. Em relação ao tema, é correto afirmar:

Há vários fatores que são necessários para o crescimento microbiano, incluindo aspectos físicos (temperatura, pH e pressão osmótica) e químicos (fontes de carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo, oxigênio, elementos-traço e fatores orgânicos de crescimento). Em relação ao tema, é correto afirmar:

Existem diferentes métodos de extração de lipídeos em alimentos, e a escolha do método depende do tipo de alimento, do objetivo da análise e das limitações do laboratório. Tanto a gravimetria quanto a volumetria são métodos comuns, válidos e que podem fornecer resultados precisos quando executados corretamente na determinação da fração lipídica em alimentos. Nesse sentido, assinale a alternativa em que o método de extração consiste na determinação volumétrica.

O escurecimento não enzimático é um processo químico que ocorre em alimentos e outras substâncias orgânicas quando expostos a determinada temperatura, luz e umidade por um período prolongado. No caso da reação de Maillard, os açúcares redutores se ligam aos aminoácidos, resultando na formação de compostos aromáticos e pigmentos, conhecidos como produtos do Rearranjo de Amadori. Analisando as condições e os parâmetros para ocorrência da reação de Maillard, assinale a alternativa correta. 

A composição do leite pode ser afetada por diversos fatores, porém esse é um alimento de valor nutricional considerável por conter proteínas, lipídeos, sais minerais e vitaminas. Além disso, o leite é considerado um excelente substrato à multiplicação de microrganismos devido à elevada atividade de água (Aw) e ao pH próximo da neutralidade. Tais fatores podem contribuir para alterações físicas, químicas e sensoriais ligadas à deterioração. Em relação ao tema, os microrganismos com maior potencial de deterioração do leite e derivados refrigerados são os: 

Em um processo industrial de alimentos, o balanço de massa é importante para garantir a eficiência do processo. Ele pode ser aplicado em diferentes etapas, desde o recebimento das matérias-primas até a produção e o armazenamento dos produtos acabados. Na produção de geleias, entre as diversas etapas, tem-se a etapa de concentração, em que se utiliza o tacho encamisado para aquecer a mistura de frutas, açúcar e água, concentrando a solução até atingir o ponto de sólidos solúveis desejado. Nesse sentido, deseja-se produzir geleias de morango, em batelada, com 65% de teor de sólidos totais a partir de 2600 kg de uma mistura inicial com 50% de teor de sólidos totais que é colocada em um tacho encamisado. Com base no balanço de massa, qual a massa de geleia de morango produzida?

A Política Nacional de Resíduos Sólidos considera a logística reversa um instrumento de desenvolvimento econômico e social caracterizado por um conjunto de ações, procedimentos e meios destinados a viabilizar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos ao setor empresarial, para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, ou outra destinação final ambientalmente adequada. Qual dos resíduos a seguir não se enquadram na categoria de resíduos de logística reversa?

Um processo de destinação final ambientalmente adequado de resíduos de biomassa utilizou-se de tratamento térmico para a produção de um produto combustível. O processo empregado usou a temperatura de 280ºC no tratamento térmico dos resíduos. Com base apenas na temperatura de tratamento térmico, que tipo de processo foi empregado?

As fontes de energia podem ser classificadas como primária e secundária. Sobre o asunto, analise as assertivas abaixo e assinale P, se primárias, ou S, se secundárias.
( ) Carvão mineral. ( ) Petróleo. ( ) Gasolina. ( ) Eletricidade. ( ) Biomassa.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

O controle da emissão de Material Particulado (MP) é realizado por meio de equipamentos com base apenas na capacidade de remoção (% de remoção) de MP grossos, médios e finos. Qual dos equipamentos a seguir é mais indicado para remoção de MP finos? 

Metano e oxigênio reagem na presença de um catalisador para formar formaldeído. Em uma reação paralela, parte do metano é oxidada a dióxido de carbono e água. A alimentação do reator contém quantidades equimolares de metano e oxigênio. Admita uma base de 100 moles de alimentação/s. Considerando a conversão fracional de metano como 0,900, e o rendimento fracional de formaldeído como 0,855. A partir da composição molar da corrente de saída do reator, qual a seletividade da produção de formaldeído em relação à produção de dióxido de carbono?
Processo de Síntese de Formaldeído: CH₄ + O₂ → HCHO + H₂O CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 

Considere a parede plana composta constituída de três materiais em camadas com as dimensões mostradas na Figura abaixo. Se expressarmos a taxa de transferência de calor em regime estacionário por unidade de área entre um gás quente na temperatura Th em um lado dessa parede e um gás frio a Tc no outro lado, obteremos a seguinte expressão:


Designações de temperatura e dimensões são mostradas na figura. Considerando a relação apresentada anteriormente e a figura, qual será a diferença de temperatura entre T1 e T2?

Uma preocupação maior na operação de uma bomba é a presença de cavitação, a qual ocorre quando um líquido que está sendo bombeado vaporiza ou entra em ebulição. Se isso ocorrer, as bolhas de vapor que foram formadas causam uma diminuição na eficiência e, frequentemente, danos estruturais na bomba que podem até levar à falha catastrófica. O parâmetro designado como carga líquida positiva de sucção (da sigla em inglês, NPSH) caracteriza a probabilidade de ocorrer cavitação. Sobre a carga líquida positiva de sucção, analise as assertivas abaixo:
I. Valores de NPSH, em geral, não podem ser determinados experimentalmente para uma faixa de vazões em uma dada bomba.
II. Para uma instalação apropriada de uma bomba, o valor de NPSH calculado deve ser maior que o valor obtido a partir do gráfico de desempenho de uma bomba na mesma vazão.
III. Para uma instalação apropriada de uma bomba, o valor de NPSH calculado nunca deve ser maior que o valor obtido a partir do gráfico de desempenho de uma bomba na mesma vazão.
IV. Para uma instalação apropriada de uma bomba, o valor de NPSH calculado deve ser menor que o valor obtido a partir do gráfico de desempenho de uma bomba na mesma vazão.
Quais estão corretas?

A camada-limite em uma placa plana é mostrada na Figura a seguir. A espessura da camada-limite (δ) é arbitrariamente tomada como a distância longe da superfície, onde a velocidade atinge 99% da velocidade da corrente livre. A Figura apresentada ilustra como a espessura da camada-limite aumenta com a distância (x) a partir da borda. Para valores relativamente pequenos de x, o escoamento dentro da camada-limite é laminar e isso é designado como a região da camada-limite laminar. Finalmente, para certo valor de x e acima, a camada-limite será sempre turbulenta. Na região em que a camada-limite é turbulenta, existe, conforme mostrado, um filme muito fino de fluido, chamado subcamada laminar, em que o escoamento é ainda laminar e há grandes gradientes de velocidade.

O critério para o tipo de camada-limite presente é a magnitude do número de Reynolds (R_ex), conhecido como o número de Reynolds local, baseado na distância x a partir da borda. Assim, para um Reynolds local superior a 3 × 10⁶ a camada limite poderá ser caracterizada como: 

Em um escoamento incompressível, o coeficiente de arraste (CD) depende do número de Reynolds (Re) e da geometria de um corpo. Uma forma geométrica simples que ilustra a dependência do arraste com o número de Reynolds é o cilindro circular. O escoamento invíscido em torno de um cilindro, naturalmente, não produziu nenhum arraste, uma vez que não existiu nenhum atrito nem arraste devido à pressão. A variação no coeficiente de arraste com o número de Reynolds para um cilindro liso é mostrada na Figura a seguir. O padrão de escoamento em torno do cilindro é ilustrado para diferentes valores de número de Reynolds (Re). O padrão de escoamento e a forma geral da curva sugerem que a variação de arraste, e, consequentemente, os efeitos de tensão cisalhante sobre o escoamento, pode ser subdividida em quatro regimes. 


Sobre as características de cada regime, analise as assertivas abaixo:
I. Regime 1 – Neste regime, o escoamento inteiro é laminar e o número de Reynolds pequeno, sendo menor do que 1. Podemos dizer que no regime 1 as forças viscosas predominam. O padrão de escoamento nesse caso é quase simétrico; o escoamento adere ao corpo e a esteira está livre de oscilações. Nesse regime de escoamento lento (creeping flow), efeitos viscosos predominam e se estendem por todo o campo de escoamento.
II. Regime 2 – A Figura mostra duas ilustrações do padrão de escoamento no segundo regime. À medida que o número de Reynolds aumenta, pequenos redemoinhos se formam no ponto de estagnação na parte de trás do cilindro. Para valores mais altos de Reynolds, esses redemoinhos crescem até o ponto em que eles se separam do corpo e são varridos a jusante em direção à esteira. O padrão dos redemoinhos no regime 2 é chamado de vórtice de von Kármán. Essa mudança na característica da esteira de uma natureza estacionária para não estacionária nunca é acompanhada por uma mudança na inclinação da curva de arraste. As características principais desse regime são a natureza estacionária da esteira e a separação do escoamento do corpo.
III. Regime 3 – No terceiro regime, a esteira não é mais caracterizada por grandes redemoinhos, embora ela permaneça não estacionária. O escoamento na superfície do corpo a partir do ponto de estagnação ao ponto de separação é laminar e a tensão cisalhante nesse intervalo é apreciável somente em uma fina camada próxima ao corpo. O coeficiente de arraste tende a atingir um valor constante de aproximadamente 1.
IV. Regime 4 – Em um número de Reynolds próximo de 5 × 10⁵ , o coeficiente de arraste repentinamente diminui para 0,3.
Qual assertiva traz FALSA análise das características do regime apresentado?

O processo em que elementos químicos são constantemente reciclados através dos meios bióticos e abióticos chama-se ciclo biogeoquímico. Esses ciclos conferem à biosfera a capacidade de autorregulação, denominada de:

Amônia, empregada como fluido refrigerante em um processo, inicialmente a 0°C e 100 kPa (H= 1472,6 kJ/kg) passa por um condensador resfriado com uma corrente de água e o deixa a -20°C e 75 kPa (H= 1431,7 kJ/kg). A água utilizada apresenta como condições iniciais 25°C e 3,2 kPa (H= 104,87 kJ/kg) e 40°C e 7,4 kPa (H= 167,54 kJ/kg) como condições finais. Determine a vazão de água (em kg/s) necessária para se resfriar amônia à vazão de 5 kg/s.

Uma água, inicialmente a 40°C, é bombeada a partir de um tanque de armazenagem a uma vazão de 100 kg/min e deve atingir um segundo tanque, localizado 25 m acima do primeiro, a 25°C. Qual deve ser a potência da bomba (em kW) utilizada nesse transporte de água, se no caminho entre o primeiro e o segundo tanques ocorre uma perda de calor à taxa de 200 kJ/s? Dados: entalpia da água líquida 104,89 kJ/kg a 25°C; entalpia da água líquida 167,50 kJ/kg a 40°C.