Questões de Engenharia Química

Em uma tubulação, com duas seções A e B de diâmetros diferentes, escoa água com vazão volumétrica igual a 0,942 L/s. Se as seções A e B possuem, respectivamente, diâmetros de 2 e 4 cm, determine a redução de velocidade da água, em m/s, entre as seções A e B.

• A.

  0,57 m/s.

• B.

  0,75 m/s.

• C.

  1,50 m/s.

• D.

  2,00 m/s.

• E.

  2,25 m/s.

Em relação às variáveis de estado presentes no processo de fermentação de açúcares, citado no texto, assinale a opção correta.

• A. Como, durante a fermentação, não há realização de trabalho, a variação de energia interna é calculada apenas a partir do calor envolvido no processo.
• B. A entropia do sistema irá diminuir, pois são formadas no processo moléculas mais simples e em número maior que as que existiam inicialmente.
• C. A variação da entalpia-padrão do sistema depende apenas das entalpias-padrão do etanol e do açúcar, pois, por ser um gás, a entalpia-padrão do dióxido de carbono é igual a zero.
• D. Por ser um processo espontâneo, o potencial químico do sistema após a fermentação é inferior ao potencial inicial.

Em um escoamento laminar plenamente desenvolvido que obedece ao seguinte perfil de velocidades:  , a vazão média é de 1,256.10^-3 m³/s. Sabendo que o raio da tubulação é R = 2 cm, determine a velocidade para a camada de escoamento onde r = 0,5 R.

• A.

  2,00 m/s.

• B.

  1,75 m/s.

• C.

  1,00 m/s.

• D.

  1,50 m/s.

• E.

  0,75 m/s.

Um fluxograma simplificado do processo citado no texto até a fermentação pode ser corretamente descrito por:EE

• A. preparo da cana, filtração, moagem, diluição do mosto, fermentação, filtração.
• B. preparo da cana, filtração, diluição do mosto, moagem, filtração, fermentação.
• C. preparo da cana, moagem, filtração, diluição do mosto, fermentação, filtração.
• D. preparo da cana, moagem, filtração, diluição do mosto, filtração, fermentação.

Dos números adimensionais abaixo, o único que relaciona fluxo convectivo de calor com fluxo condutivo de calor é o:

• A.

  Reynolds, Re.

• B.

  Nusselt, Nu.

• C.

  Froude, Fr.

• D. Fator de Darcy, ƒD.
• E.

  Fator de Fanning, ƒ.

Admitindo que a reação de fermentação do açúcar catalisada por enzimas, citada no texto, siga o modelo descrito pela equação de Michaelis-Menten, assinale a opção correta.

• A. A velocidade da reação depende da concentração de álcool no sistema.
• B. A velocidade da reação depende da concentração de dióxido de carbono no sistema.
• C. A constante de velocidade da reação independe da temperatura, pois a reação é catalítica.
• D. A velocidade da reação depende da concentração de açúcar no sistema.

Em um projeto, a parede de um forno deverá ser construída com duas camadas de materiais diferentes e um espaço contendo ar estagnado (k = 0,02 kcal/(h)(m²)(°C/m)) entre estas camadas. A camada interna deverá ser feita de tijolos refratários com espessura de 10 cm (k = 0,10 kcal/(h)(m²)(oC/m)); a camada externa de tijolos de alvenaria com 15 cm de espessura (k = 0,30 kcal/(h)(m²)(°C/m)). O projeto prevê uma perda de calor de no máximo 300 kcal/m²h e que a temperatura externa não ultrapasse 80 °C. Calcule a espessura mínima da camada de ar para que o projeto se adeqüe as especificações desejadas, sabendo que o forno operará a 800 °C.

• A.

  1,8 cm.

• B.

  2,3 cm.

• C.

  8,2 cm.

• D.

  18,0 cm.

• E.

  23,0 cm.

A fermentação que utiliza microrganismos ocorre em equipamentos conhecidos como dornas, que são reatores nãoagitados que operam em regime de batelada. Nessas dornas, o mosto e as leveduras permanecem em repouso, com um tempo de residência que varia entre 2 e 4 dias. Considerando ainda o texto, assinale a opção correta acerca do projeto de uma dorna.

• A. É adequado utilizar um reator do tipo autoclave, que possui a vantagem de ser vedado e, assim, impede a presença de contaminantes que causariam a morte dos microrganismos.
• B. Um sistema de diversas dornas em paralelo é conveniente para ser usado na produção de vinhos em intervalos de tempo menores que o tempo de residência necessário para completar a fermentação.
• C. Um sistema de diversas dornas em série é apropriado para ser usado na produção de vinhos em intervalos de tempo menores que o tempo de residência necessário para completar a fermentação.
• D. Um reator tubular contínuo pode ser corretamente usado para diminuir o tempo de produção de vinhos.

Em um experimento para medir a vazão de água (ρ = 1.000 kg/m³) em uma tubulação de 5 cm de diâmetro, um manômetro em "U", cujo fluido manométrico é mercúrio (ρ = 14.000 kg/m³), está conectado a uma placa de orifício. Se a deflexão do fluido manométrico, para uma dada vazão de água, é de 13,5 mm, determine esta vazão com o auxilio da curva de calibração da placa utilizada neste experimento, que relaciona a velocidade de escoamento de água em função da perda de carga na placa.

• A.

  1,1 L/s.

• B.

  1,6 L/s.

• C.

  2,0 L/s.

• D.

  6,3 L/s.

• E.

  7,9 L/s.

Ainda acerca do tema tratado no texto, para a fermentação que utiliza microrganismos, sabendo que os mesmos são extremamente sensíveis às condições do meio reacional, como pH, temperatura e concentração de etanol, é imprescindível o uso do seguinte controlador de processo:

• A. condutivímetro.
• B. termopar.
• C. rotâmetro.
• D. colorímetro.