Questões de Engenharia Química do ano 2007

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.

Três trocadores 1, 2 e 3 do tipo casco e tubo com passagens simples nos tubos e no casco têm o perfil das correntes dos fluidos quentes e frios descritas nas figuras abaixo.

I. O trocador de calor "1" e o "2" operam com fluxos paralelos, o trocador "3" opera com fluxos em contra corrente.

II. O trocador de calor "3" opera com fluxo s paralelos, o trocador "2" opera com fluxos em contra-corrente.

III. No trocador de calor "1", o fluido quente pode ser um vapor saturado que condensa ao perder calor para a corrente mais fria.

IV. Nada se pode dizer sobre o sentido de fluxo da corrente de aquecimento do trocador "1".

V. Em trocadores como o do tipo "2" a temperatura de saída do fluido frio pode ser mais alta do que a temperatura de saída do fluido quente.

Sobre estes equipamentos é correto o que se afirma APENAS em:

• A.

  II e IV.

• B.

  I, III, e IV.

• C.

  I, III, e IV.

• D.

  I, III, IV e V.

• E.

  II, III, IV e V.

Um processo amplamente utilizado na indústria para a remoção de substâncias de correntes gasosas ou líquidas é a remoção por adsorção.

I. Esta é uma operação na qual normalmente esta envolvida uma fase estacionária sólida e uma fase móvel líquida ou gasosa.

II. Neste tipo de processo a sustância que constitui a fase sólida deve ter a propriedade de reter as moléculas de contaminantes em seus sítios ativos.

III. Entre as aplicações deste tipo de processo encontra- se a remoção de odores e componentes orgânicos de emissões gasosas para a atmosfera.

IV. Um dos processos de adsorção é a quimissorção que são interações fracas entre os sítios ativos das partículas sólidas do adsorvente e o soluto a ser adsorvido.

V. Os adsorventes utilizados devem ter grande área superficial como, por exemplo, sílica gel e carvão ativo.

Sobre este tipo de processo é correto o que se afirma em

• A.

  I, II, III e V, apenas

• B.

  III, IV e V, apenas.

• C.

  I, III, e IV, apenas.

• D.

  II e IV, apenas.

• E.

  I, II, III, IV e V.

Em um estudo de cinética química para obter-se a energia de ativação de uma reação, dez experimentos foram feitos determinando-se a constante da taxa de reação em temperaturas distintas. Os resultados obtidos foram plotados na forma: 1/T (inverso da temperatura em K) vs ln(k) (logaritmo da constante da taxa de reação), obtendose uma correlação linear:  ln(k) = 8,96 − 2300/T. Determine a energia de ativação da reação com base na correlação apresentada, sabendo que esta reação segue a equação de Arrhenius.

Dados:

R = 8,314 J/mol K

• A.

  74,5 J/molK.

• B.

  8089 J/molK.

• C.

  19122 J/mol.

• D.

  20378 J/mol.

• E.

  22350 J/mol.

Considere as afirmações abaixo sobre reatores de fluxo empistonados (PFR).

I. Para um reator PFR operando em regime permanente de volume igual a 3 litros e vazão volumétrica de alimentação e saída igual a 1 L/min, o tempo de residência médio dos elementos de volume é igual a 20 s.

II. Um regime de escoamento turbulento provoca uma melhor mistura dos reagentes no interior do reator PFR.

III. Uma perturbação do tipo degrau, no tempo t₁, na concentração de determinada substância da corrente de alimentação de um reator PFR ideal, sem reação química em seu interior, com volume V (L), com vazão F (L/min) e operando em regime permanente, implica em igual perturbação na concentração desta substância da corrente de saída exatamente (V/F) min após t₁.

IV. A resistência à adição ou à retirada de calor do meio reacional em um reator PFR será menor quando o regime de escoamento for laminar se comparado com o regime escoamento turbulento, no interior do reator.

V. Um inconveniente na operação de um reator PFR é a necessidade de descarregá-lo para retirar os produtos e carregá-lo novamente para repor os reagentes a cada nova batelada de processo.

Sobre esse tipo de reator, é correto o que se afirma APENAS em:

• A.

  II, III e IV.

• B.

  I, IV e V.

• C.

  II e III.

• D.

  I, II, IV e V.

• E.

  III.

Para a perturbação do tipo rampa, descrita a seguir:

f(t) = 0 para t < 0,

f(t) = At para t ≥ 0.

A transformada de Laplace é dada por:

• A.

  2A/s².

• B.

  A

• C.

  2A/s.

• D.

  A/s.

• E.

  A/s²

Em um experimento de cromatografia em camada delgada duas substâncias, A e B, foram eluidas separadamente com hexano (fase móvel) em duas placas idênticas contendo uma camada de sílica gel como fase fixa. Depois de reveladas as placas, obteve-se o seguinte resultado:

I. A substância A é mais polar que a substância B.

II. A substância B é mais polar que a substância A.

III. As substâncias A e B tem polaridades semelhantes.

IV. A cromatografia em camada delgada, usando sílica gel como fase fixa e hexano como fase móvel pode ser um método viável para separar a substância A de uma mistura que também contenha a substância B

V. A substância B é um composto puro.

É correto o que se afirma APENAS em

• A.

  I, IV e V.

• B.

  II, IV e V.

• C.

  III, IV e V.

• D.

  II e IV.

• E.

  III e V.

A DBO e a DQO são métodos para caracterizarem efluentes quanto à carga de poluentes.

I. Substâncias, como cloretos dissolvidos nos efluentes, influenciam no resultado da DQO, sendo necessária uma correção levando em conta este problema.

II. Enquanto que na determinação da DQO se utiliza um oxidante forte como uma mistura de dicromato de potássio e ácido sulfúrico, na determinação da DBO, o oxidante utilizado é o oxigênio e a oxidação requer a interferência de bactérias.

III. A determinação da DBO, para um mesmo efluente, é sempre mais rápida do que a determinação da DQO.

IV. A diferença entre a DQO e a DBO indica aproximadamente a porcentagem de matéria orgânica nãobiodegradável presente no efluente.

V. DQO e DBO medem a quantidade de oxigênio dissolvido nos efluentes através de processos químicos e biológicos respectivamente.

Sobre estes métodos é correto o que se afirma em

• A.

  I, II, III, IV e V.

• B.

  I, II, III e V, apenas.

• C.

  I, II e IV, apenas.

• D.

  III, IV e V, apenas.

• E.

  I e II, apenas.

Considere as afirmações abaixo sobre o efeito estufa.

I. O aumento da temperatura global média tem sido proporcional ao aumento do dióxido de carbono encontrado na atmosfera.

II. Entre os gases responsáveis pelo efeito estufa, encontra- se o dióxido de carbono, óxido nitroso e o metano.

III. O vapor de água presente na atmosfera também contribui para o efeito estufa.

IV. A queima de combustíveis fósseis contribui para o aumento do efeito estufa.

V. Se não existissem gases presentes na atmosfera causadores do efeito estufa, a temperatura da superfície do planeta seria muito baixa impossibilitando a existência de vida na forma que conhecemos.

É correto o que se afirma em:

• A.

  I, II, III, IV e V.

• B.

  I, II, III e IV, apenas.

• C.

  II, III e V, apenas.

• D.

  I, II e IV, apenas.

• E.

  IV, apenas.

A destruição da camada de ozônio que ocorre na estratosfera, onde a incidência de raios UV são maiores, obedece às seguintes reações:

I. A reação resultante do mecanismo representado pelas equações 2 e 3 é 2O3 → 3O2.

II. Esta é uma reação catalítica que ocorre da presença de radiação ultravioleta tendo o .como catalisador.

III. Uma mesma molécula de cloro pode catalisar a destruição de muitas moléculas de O₃, já que a mesma não é consumida na reação.

IV. Como esta reação é reversível, na mesma proporção que o ozônio é convertido em gás oxigênio, o gás oxigênio é convertido em gás ozônio.

V. A camada de ozônio esta sendo destruída principalmente devido ao aumento do efeito estufa no planeta.

É correto o que se afirma em:

• A.

  IV e V, apenas.

• B.

  I, II e III, apenas.

• C.

  II, III e V, apenas.

• D.

  I, II, III e IV, apenas.

• E.

  I, II, III, IV e V.