Questões de Engenharia Química do ano 2011

Um oleoduto construído com tubos retos de diâmetros D₁, D₂ e D₃, ligados em série, é usado para transporte de um fluido newtoniano e incompressível com vazão constante. Se D₁/D₂ = 3 e D₂/D₃ = 1/2 e designando-se por Re₁, Re₂ e Re₃ os números de Reynolds para o escoamento do fluido nos tubos de diâmetros D₁, D₂ e D₃, respectivamente, conclui-se que

• A. Re₁/Re₂ = 1/3 e Re₂/Re₃ = 1/2
• B. Re₁/Re₃ = 2/3 e Re₂/Re₁ = 3
• C. Re₃/Re₂ = 1/2 e Re₁/Re₃ = 3
• D. Re₂/Re₃ = 2 e Re₁/Re₃ = 1/3
• E. Re₁/Re₂ = 1/3 e Re₃/Re₂ = 3

No escoamento forçado de ar sobre uma placa horizontal aquecida, desenvolve-se a camada limite térmica quando a temperatura do ar for diferente daquela na superfície da placa. Em relação aos mecanismos de transferência de calor, compreende-se que

• A. a movimentação do fluido é a única responsável pelo transporte de calor em toda a região compreendida pela camada limite térmica.
• B. o escoamento forçado sobre a placa impede que ocorra transferência de calor por convecção livre (ou natural).
• C. os efeitos difusivos são predominantes na região próxima à superfície da placa e aumentam ao longo da espessura da camada limite térmica.
• D. os efeitos de radiação podem surgir com o aumento da temperatura da superfície, e a troca de calor varia linearmente com a temperatura.
• E. o fenômeno de convecção térmica se caracteriza pelo transporte de energia por difusão molecular e pela movimentação global do fluido.

Em relação a uma coluna de pratos, é INCORRETO afirmar que

• A. flooding é o fenômeno que acontece quando a quantidade de líquido no prato atinge valores acima dos aceitáveis, devido à formação de espuma ou à grande perda de carga entre os pratos.
• B. weeping é o fenômeno que ocorre quando a velocidade do vapor é muito baixa, de tal forma que o líquido goteja através do orifício, resultando uma baixa eficiência de separação.
• C. o líquido circula horizontalmente sobre o prato enquanto o vapor ou gás escoa de forma ascendente; assim, a composição do líquido não varia com a altura de líquido no prato, mas pode variar ao longo do mesmo, estabelecendo o perfil de concentração desse prato.
• D. o arraste de líquido pela fase vapor representa um fator positivo, pois aumenta a variação de concentração ocorrida em um determinado prato.
• E. o domínio satisfatório de operabilidade de uma coluna é definido pelas velocidades ou pelos fluxos do líquido e do vapor.

• A. 40 W m^-2 K^-1 e a 2,5 m
• B. 40 W m^-2 K^-1 e a 5,0 m
• C. 46 W m^-2 K^-1 e a 1,5 m
• D. 46 W m^-2 K^-1 e a 3,0 m
• E. 46 W m^-2 K^-1 e a 5,0 m

• A. x* é a composição da fase líquida em equilíbrio com a fase gás na interface.
• B. x é a composição da fase líquida que está em equilíbrio com a fase vapor.
• C.
• D.
• E. x_s é igual à composição do produto líquido da coluna.

Um tanque de flash recebe 600 kmol/h de uma mistura equimolar dos componentes 1 e 2. A fração molar do componente 1, na fase líquida, é 0,3, e a sua constante de equilíbrio é 3. As vazões totais das fases vapor e líquido devem ser, respectivamente,

• A. 200 e 400
• B. 250 e 350
• C. 300 e 300
• D. 350 e 250
• E. 400 e 200

• A. composição molar da corrente de produtos (P) é 50% H2, 20% C2H6 e 30% C2H4.
• B. vazão de saída da corrente de produtos (P) é 10 kmol/h de C2H6, já que a sua conversão é de 90%.
• C. vazão de C2H6 (kmol/h) na entrada do reator (E) deve ser igual à vazão de C2H4 (kmol/h) na corrente de produtos (P).
• D. vazão de refluxo (R) é, aproximadamente, 28 kmol/h de C2H6.
• E. vazão (E) que alimenta o reator é, aproximadamente, 220 kmol/h de C2H6.

A trajetória de um fluido em um compressor adiabático que opera reversivelmente é representada no Diagrama de Mollier por uma linha

• A. horizontal da temperatura inicial até a temperatura final.
• B. horizontal da pressão inicial até a pressão final.
• C. horizontal da entalpia inicial até a entalpia final.
• D. inclinada da temperatura inicial até a temperatura final.
• E. vertical da pressão inicial até a pressão final.

• A. 1,5x10⁻³
• B. 2,3x10⁻³
• C. 3,7x10⁻³
• D. 4,0x10⁻³
• E. 5,0x10⁻³

No que diz respeito ao escoamento de fluidos, considere as afirmativas abaixo.

I - A cavitação ocorre sempre nas regiões de maior pressão do fluido em escoamento.

II - Em bombas centrífugas, a cavitação ocorre normalmente na entrada do impelidor.

III - NPSH requerido é a quantidade mínima de energia que deve existir no flange de sucção da bomba, acima da pressão de vapor do líquido, para que não ocorra cavitação.

IV - Para que não ocorra cavitação, basta garantir que o NPSH requerido seja superior ao NPSH disponível.

São corretas APENAS as afirmativas

• A. I e II.
• B. I e IV.
• C. II e III.
• D. III e IV.
• E. I, II e IV.