Questões de Engenharia Química do ano 2004

Em um bar dois amigos, Carlos e Marcos, bebem cerveja. Carlos, brincando, joga um caroço de azeitona no copo do colega e, posteriormente, Marcos faz o mesmo no copo de Carlos. Percebem que a azeitona jogada no copo de Marcos demorou um pouco mais para atingir o fundo do copo. Admitindo que os copos estavam cheios e que os dois caroços apresentavam o mesmo tamanho e densidade, pode- se afirmar que:

• A.

  a cerveja de Carlos estava mais gelada do que a de Marcos

• B.

  a cerveja de Marcos estava mais gelada do que a de Carlos

• C.

  o caroço jogado no copo de Carlos era menos denso do que a cerveja

• D.

  a condutividade térmica da cerveja de Marcos é maior que a de Carlos

• E.

  a densidade da cerveja de Marcos é menor do que a da cerveja de Carlos

Seja uma mistura líquida contendo dois componentes A e B. Tal mistura é colocada em um recipiente, mantido à pressão constante, e calor é adicionado até que ela sofra vaporização. Durante a vaporização pode-se afirmar que:

• A.

  a temperatura da mistura se mantém constante.

• B.

  o volume da mistura se mantém constante.

• C.

  a composição de cada fase se altera

• D.

  a composição de cada fase não se altera, bem como a temperatura da mistura

• E.

  a composição global da mistura líquido-vapor se altera.

A regra das fases é uma equação muito importante no estudo do equilíbrio termodinâmico. Sua expressão, para sistemas não reacionais e sem restrições intrínsecas é: F = N + 2 − π , em que π é o número de fases, N é o número de componentes presentes e F é a variância do sistema, que é o número de variáveis intensivas (variáveis que não dependem da massa do sistema) que devem ser fixadas para que o estado de equilíbrio seja estabelecido. Seja o caso da água em equilíbrio líquido-vapor. Tem-se N=1 e π=2, o que leva F=1. Isso quer dizer que fixada a pressão, o equilíbrio líquido vapor só ocorre em uma única temperatura. Quando água gelada é colocada em um copo, é comum observar-se que ocorre condensação de vapor nas paredes externas do copo, mostrando que está ocorrendo equilíbrio entre a água e o seu vapor na temperatura ambiente. A explicação para isso é que:

• A.

  a regra das fases nem sempre produz resultados corretos

• B.

  a água gelada produz um pequeno abaixamento da pressão próxima ao copo e o vapor pode condensar nesta pressão mais baixa

• C.

  o equilíbrio é estabelecido em um sistema multicomposto água-ar, e por isso é possível a condensação em temperaturas distintas da temperatura de ebulição da água

• D.

  tal fenômeno só ocorre em dias frios

• E.

  o valor do calor específico da água facilita a condensação.

Seja o manômetro do tipo tubo em U apresentado a seguir, que contém dois líquidos imiscíveis A e B. Sabendo que as duas extremidades do manômetro estão abertas para a atmosfera e que o sistema está em condições estáticas, qual das seguintes afirmações pode ser sustentada?

• A.

  A densidade do líquido B é maior do que a do líquido A.

• B.

  A viscosidade do líquido B é maior do que a do líquido A.

• C.

  A tensão superficial do líquido A é maior do que a do líquido B.

• D.

  A densidade do líquido A é maior que a do líquido B.

• E.

  As viscosidades de ambos os líquidos são iguais

Considere três paredes sólidas colocadas de forma justaposta, todas apresentando uma mesma espessura (x). Sabendo que elas são constituídas de materiais diferentes, que as distribuições de temperaturas são lineares com T1 > T2 > T3 > T4 (ver figura) e que ocorre transferência de calor em estado estacionário, qual a opção a seguir é a correta, com relação às condutividades térmicas (K) dos materiais? O fluxo condutivo de calor (energia por unidade de área por unidade de tempo) que atravessa cada placa está relacionado com o gradiente de temperaturas pela seguinte equação

• A.

  KA > KB > KC

• B.

  KA > KC > KB

• C.

  KB > KC > KA

• D.

  KC > KB > KA

• E.

  KC > KA > KB

Indique qual das seguintes assertivas melhor define um Fluido Newtoniano

• A.

  É um fluido que apresenta densidade constante

• B.

  É um fluido cuja viscosidade aparente independe da taxa de deformação

• C.

  É um fluido que apresenta tensão crítica de escoamento.

• D.

  É um fluido cuja viscosidade aparente aumenta com o aumento da taxa de deformação

• E.

  É um fluido cuja viscosidade aparente aumenta com a diminuição da taxa de deformação.

A ampliação de escala (scale up) consiste na adaptação de processos desenvolvidos em laboratório para a escala industrial. Um dos princípios mais importantes no qual deve se basear uma ampliação de escala é o uso de

• A.

  fluidos não newtonianos

• B.

  sensores

• C.

  números adimensionais

• D.

  controladores

• E.

  termopares

É comum perceber-se que nas paradas de ônibus o asfalto é mais ondulado. A melhor explicação para este fato é:

• A.

  o ônibus quando parado produz uma força maior sobre o asfalto, que o deforma

• B.

  nos pontos de ônibus a temperatura é maior que em outras posições da rua.

• C.

  as constantes descidas e subidas de passageiros deformam o asfal

• D.

  o asfalto comporta-se como líquido quando submetido a uma tensão cisalhante com valor superior a um valor crítico e como um sólido quando tensões inferiores à crítica são aplicadas

• E.

  ocorre acúmulo de borracha dos pneus dando a impressão de serem ondulações no asfalto

No interior brasileiro, é muito comum o armazenamento de água potável em moringas de barro. Uma das razões para isso é que a água ali armazenada mantém-se fria. A razão para isso é que

• A.

  o barro apresenta alto calor específico

• B.

  a moringa apresenta canais microscópicos, pelos quais a água se difunde e evapora, roubando calor do barro.

• C.

  tal afirmação é apenas uma crendice popular

• D.

  a condutividade térmica do barro é muito grande

• E.

  o barro apresenta baixo calor específico

A emissão de poeiras nas chaminés de indústrias químicas produz um tipo de poluição atmosférica bastante grave, uma vez que tais partículas podem adentrar ao sistema respiratório humano, afetando o seu bom funcionamento. As poeiras com dimensões características aproximadamente entre 0,5 μm e 5 μm são denominadas respiráveis, e são bastante perigosas posto que podem comprometer seriamente os alvéolos pulmonares. Indique qual o equipamento, a ser instalado antes do descarte dos gases pela indústria, que apresentará o melhor desempenho na eliminação de partículas respiráveis da corrente gasosa.

• A.

  uma câmara de poeiras

• B.

  uma coluna de destilação

• C.

  um lavador de gases

• D.

  um ciclone

• E.

  uma coluna de deionização