Questões de Engenharia Química

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

Considere que as tubulações onde serão transportadas as correntes 1, 2 e 3 em temperatura constante de 20 °C, deverão ter diâmetros diferentes. Com base nas características do escoamento e propriedades dos fluidos "a", "b" e "d". Os regimes de escoamento nas tubulações que transpor-tarão as correntes 1, 2 e 3 são, respectivamente:

• A.

  transição, turbulento, turbulento.

• B.

  laminar, transição, laminar.

• C.

  laminar, laminar, laminar.

• D.

  transição, turbulento, laminar.

• E.

  transição, turbulento, transição.

Com relação ao tema tratado no texto, no que se refere à água usada na caldeira, esta deve ser a mais pura possível para evitar que durante a geração de vapor ocorra a formação de incrustações. Quanto aos processos de purificação da água de caldeira, assinale a opção correta.

• A. A presença de cátions divalentes que provocam a dureza da água pode ser eliminada por cristalização fracionada pelo aumento da pressão.
• B. Cátions como o cálcio e o magnésio podem ser retirados pela formação de complexos.
• C. Caso a água apresente turbidez, a sua retirada pode ser feita pela decomposição fotoquímica dos corantes que proporcionam essa característica.
• D. A presença de partículas em suspensão pode ser eliminada pelo processo de decantação.

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

Será necessário instalar uma bomba para transportar o solvente "d" até o misturador M3. Sabendo que este trecho de tubulação tem 40 metros de comprimento, 0,08 metros de diâmetro e duas válvulas (V1 e V2) cujos coeficientes de perda de carga são 1,3 e 0,5, determine a perda de carga devido ao atrito neste trecho de tubulação. A velocidade de escoamento, segundo o projeto, deverá ser 4 m/s e o fator do atrito de fanning (ƒ) estimado para estas condições é 0,0056.

Dados:

g = 10m/s²

• A.

  10,4 m.

• B.

  15,0 m.

• C.

  20,8 m.

• D.

  3,7 m.

• E.

  7,5 m.

Em relação à queima do bagaço, descrita pela equação no texto, assinale a opção correta.

• A. Por possuir oxigênio na sua composição química, o poder calorífico do bagaço é superior ao de combustíveis que possuem apenas carbono, como carvões minerais e vegetais.
• B. Por possuir oxigênio na sua composição química, a queima da celulose é mais completa que a queima de combustíveis que possuem apenas carbono, como os carvões minerais ou vegetais, em condições similares.
• C. Se o processo de queima não for completo, além da formação de dióxido de carbono serão produzidos também carbonatos contendo diferentes números de oxigênio.
• D. Em um processo eficiente, todo o calor gerado na queima do bagaço pode ser aproveitado para a geração de vapor de água.

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

O trocador Tr1 é do tipo casco e tubo (com uma passagem no casco e uma nos tubos) e deve ser projetado para assegurar que a corrente 9 (alimentação de coluna C) esteja em sua a temperatura de bolha (72 °C). A vazão mássica de projeto da corrente 8, que está a 24 °C, é de 1,35 Kg/s. Se fluido de aquecimento é uma corrente de vapor saturado a 100 °C e que deixa o equipamento com uma parte de corrente líquida (equilíbrio líquido-vapor). Calcule a área de troca térmica necessária para atender as especificações do projeto, sabendo que o coeficiente de troca térmica (U) é igual a 750 W/(m2°C).

Dados: e = 2,7; capacidade calorífica

média da mistura das correntes

8 e 9, c = 4.200 J/(kg°C).

• A.

  12,96 m².

• B.

  7,56 m².

• C.

  6,68 m².

• D.

  9,27 m².

• E.

  4,77 m².

A queima do bagaço, citada no texto, gera sólidos particulados devido à presença de minerais (cinzas) e à queima incompleta (fuligem). Esses sólidos particulados podem ser recuperados por diversos métodos, como lavagem com água em ciclones. Nesses processos de separação, a água é dispersa sobre o gás, e, após, ela é

• A. coalescida junto com as partículas na parede do ciclone devido ao movimento ascendente do gás.
• B. coletada junto com as partículas na base do ciclone devido ao movimento ascendente do gás.
• C. coletada junto com as partículas na base do ciclone devido ao movimento espiralar do gás.
• D. coletada junto com as partículas na parede do ciclone devido ao movimento espiralar do gás.

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

O processo será montado em um terreno em desnível, a entrada do misturador M2 deverá ficar a 30 metros acima da saída do decantador D. Sabendo que na saída do decantador a pressão é 1 . 10⁵ e a velocidade e da corrente é desprezível e que na entrada do misturador a pressão deve ser 2 . 10⁵ Pa e a velocidade 10 m/s. Calcule a potência de uma bomba que possa suprir as condições de projeto. Utilize uma eficiência de 60% para este equipamento e considere que não existe perda de energia devido à fricção entre o fluido e as paredes e que a vazão mássica é igual a 3 kg/s.

Dados:

g = 10 m/s²; massa

específica média da

mistura da corrente

14, ρ = 1000 kg/m³

• A.

  750 W.

• B.

  917 W.

• C.

  1350 W.

• D.

  2025 W.

• E.

  2250 W.

A queima do bagaço é usualmente realizada em caldeiras por fogo direto, onde diversos mecanismos de transferência de calor podem ocorrer. Acerca desses mecanismos e considerando ainda o assunto tratado no texto, assinale a opção correta.

• A. A transferência por meio de radiação ocorre pela emissão de radiações eletromagnéticas devido à alta temperatura da chama.
• B. A transferência por condução ocorre pelo movimento das moléculas do gás aquecido pelas paredes da caldeira.
• C. A transferência de calor tanto por condução quanto por convecção se dá pelo movimento dos gases aquecidos, que torna homogêneo o calor dentro da caldeira.
• D. Não é possível transferir calor por radiação no interior da caldeira, pois este tipo de transferência somente ocorre no vácuo.

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

Em um teste preliminar para avaliar o sistema de agitação do reator R, seu volume foi completamente preenchido com água pura (3 m³) e então foi posto em operação, atingindo o regime permanente com vazões de entrada e saída iguais a 500 L/min também de água pura. Em um determinado instante (t = 0), um traçador colorido foi misturado a corrente de entrada, a concentração de traçador nesta corrente passou, então, a ser Ca₀. Determine quanto tempo após o instante t = 0, a concentração do traçador na corrente de saída seria 60% de Ca₀, se a agitação do reator R fosse ideal.

• A.

  1,3 min.

• B.

  3,1 min.

• C.

  4,2 min.

• D.

  5,5 min.

• E.

  9,7 min.

A energia elétrica pode ser armazenada em dispositivos conhecidos como pilhas. Acerca desses dispositivos, assinale a opção correta.

• A. Em uma reação de oxirredução, a espécie química que sofre redução tem sempre o seu número de elétrons reduzido durante o processo.
• B. Ao se aplicar uma corrente elétrica externa à pilha, ocorre sempre um aumento da velocidade das reações no cátodo e no ânodo.
• C. No compartimento catódico da pilha, ocorre sempre a formação de cátions.
• D. Durante o processo de acumular energia elétrica, ocorrem reações não-espontâneas na pilha.