Questões de Concurso Militar CIAAR 2019 para Primeiro Tenente - Engenharia Química

A adsorção é um fenômeno de superfície no qual espécies em fase líquida ou gasosa, chamadas adsorvatos, ligam-se à superfície do adsorvente por meio de interações físicas, químicas ou ambas. Além da catálise heterogênea, a adsorção também é aplicada à purificação de gases e a o tratamento de efluentes líquidos, entre outros usos. Para determinar o grau de recobrimento da superfície do adsorvente, como uma função da concentração do adsorvato no meio líquido ou gasoso, à temperatura constante, são estabelecidas as isotermas de adsorção.

O processo de adsorção pode ser representado por meio da seguinte equação

A + S ⇌ AS

em que A é o adsorvato, no estado líquido ou gasoso, S representa o sítio vazio na superfície do adsorvente e AS representa o sítio ocupado por A na superfície do adsorvente.

A adsorção de ácido acético em carvão ativado pode ser descrita pela isoterma de Freundlich, expressa pela seguinte equação

em que x é a massa de material adsorvido, m é a massa de material adsorvente, K e n são as constantes do modelo e C é a concentração da solução (g.L^-1) no equilíbrio. Os dados de equilíbrio para a adsorção de ácido acético, a partir de soluções aquosas, em carvão ativado, são apresentados na figura a seguir.

A partir dos dados apresentados no gráfico, é correto afimar que os valores das constantes K e n são, respectivamente,

A reação elementar de segunda ordem, em fase líquida

2A → B

é conduzida isotermicamente, à 40° C, em um reator batelada de 100 dm³ . A constante de velocidade, na temperatura de operação do reator, é igual a 0,2 dm³ .mol^-1.min^-1. Cinquenta mols do reagente A são adicionados puros ao reator no início do processo.

O tempo necessário, em minutos, para que 50% de A seja consumido é igual a

Vapor de água escoa através de uma tubulação de aço, com 5m de comprimento, 20cm diâmetro interno e 5mm de espessura, a uma vazão de 1,0 kg.s-1. O vapor entra na tubulação saturado e sai 10% liquefeito, à pressão de 1atm, conforme indicado a seguir

Dados adicionais:

k = 50 W.m^-1. °C^-1 (condutividade do aço)

H_L = 419 kJ.kg^-1 (entalpia específica do líquido saturado a 1atm)

H_V = 2677 kJ.kg^-1 (entalpia específica do vapor saturado a 1atm)

ln(r_e /r_i ) = 0,025

A quantidade de calor transferida, por condução, através da tubulação é

em que k é a condutividade térmica do aço, L é comprimento da tubulação, ri é o raio interno da tubulação e re é o raio externo, Ti e Te são as temperaturas interna e externa da tubulação, respectivamente.

A partir dos dados fornecidos, considerando-se desprezíveis as variações de energia cinética e de pressão, pode-se dizer que a temperatura na parede externa da tubulação (Te) é

A síntese do trióxido de enxofre é um processo exotérmico

A dependência da constante de equilíbrio (Keq) com a temperatura é dada pela equação de van’t Hoff

em que K_eq é a constante de equilíbrio, ΔH é a entalpia da reação, R é a constante universal dos gases (R = 8,3 J.mol^-1.K^-1) e T é a temperatura. Sabendo-se que K_eq (300 K)=1 e considerando-se a entalpia da reação aproximadamente constante nessa faixa de temperatura, o aumento da temperatura da reação de 20 °C desloca o equilíbrio da reação no sentido de formação dos

Um litro de uma solução de HCl com pH = 2 deve ser neutralizada com uma solução de NaOH 1 mol.L^-1.

O volume, em mL, da solução básica necessário para realizar essa neutralização é igual a