Questões de Engenharia Química da Fundação CESGRANRIO (CESGRANRIO)

Uma corrente de água (capacidade térmica específica = 4,2 kJ∙kg⁻¹∙K⁻¹), com vazão mássica de 1 kg/s, deve ser aquecida de 50 ^oC a 150 ^oC, trocando calor com uma corrente de óleo (capacidade térmica específica = 2,1 kJ∙kg⁻¹∙K⁻¹), com vazão mássica de 2 kg/s a 200 ^oC em um trocador tubular contracorrente. Os valores dos coeficientes de convecção associados ao escoamento das correntes de água e de óleo são, ambos, iguais a 2,0 kW∙m⁻²∙K⁻¹. A resistência total de depósito é igual a 0,001 m²∙K∙W⁻¹, e os efeitos relativos à espessura da parede dos tubos podem ser desprezados. A área mínima de transferência de calor desse trocador deve ser igual a

• A.

  1,1 m²

• B.

  2,1 m²

• C.

  4,2 m²

• D.

  8,4 m²

• E.

  16,8 m²

O coeficiente global de transferência de calor de um trocador, incluindo as resistências de depósito, é igual a 2,0 kW∙m⁻²∙K⁻¹, e o valor correspondente da resistência total de depósito é 0,0001 m²∙K∙W⁻¹. Na hipótese de haver condições de deposição muito mais severas, com a resistência total de depósito sendo multiplicada por 6 e mantidas as demais condições constantes, o novo valor do coeficiente global de transferência de calor será reduzido em

• A.

  10%

• B.

  25%

• C.

  50%

• D.

  75%

• E.

  100%

Em relação à transferência de calor entre uma corrente quente e uma corrente fria em um trocador de calor, analise as afirmativas a seguir.

I - Sempre haverá variação de temperatura nas correntes fria e quente, devido à transferência de calor.

II - A temperatura de saída da corrente fria pode ser superior à temperatura de entrada da corrente quente em um trocador de calor contracorrente, mas nunca em um trocador co-corrente.

III - Em um trocador de calor contracorrente, é possível que a diferença de temperatura entre a corrente quente e a corrente fria permaneça constante ao longo da área de transferência.

IV - Em um trocador sem mudança de fase, para que a temperatura de saída da corrente quente seja igual à temperatura de saída da corrente fria, um trocador co-corrente deve possuir área infinita.

V - O limite termodinâmico da taxa de transferência de calor corresponde ao produto da vazão mássica pela capacidade térmica específica da corrente fria, multiplicada pela diferença entre as temperaturas de entrada das correntes.

São corretas APENAS as afirmativas

• A.

  I e II.

• B.

  I e V.

• C.

  II e IV.

• D.

  III e IV.

• E.

  II, III e V.

• A.

  2,5/(2s +1)

• B.

  2,5/(5s +1)

• C.

  2,5/(30s +1)

• D.

  3,0/(5s +1)

• E.

  3,0/(30s +1)

• A.

  

• B.

  o tempo de subida (ou ascensão) do sistema I é de 10 min.

• C.

  

• D.

  os ganhos dos sistemas são iguais a uma unidade.

• E.

  a sobrelevação do sistema II é de 0,8.

• A.

  G₁(s) − G₂(s) + G₃(s)

• B.

  [G₁(s) − G₂(s)] / G₃(s)

• C.

  [G₁(s) − G₂(s)] G₃(s)

• D.

  G₁(s)G₃(s) / [1−G₂(s)G₃(s)]

• E.

  G₁(s)G₃(s) / [1+G₂(s)G₃(s)]

• A.

  desvio permanente da variável controlada em relação ao valor de referência será igual a zero, para valores adequados do ganho e da ação integral do controlador.

• B.

  resposta da variável controlada será estável para qualquer valor da ação integral.

• C.

  resposta da variável controlada será estável para qualquer valor do ganho.

• D.

  resposta do sistema fica mais rápida para um dado valor da ação integral, quando se diminui o ganho.

• E.

  resposta do sistema tende a ser mais rápida para um dado valor do ganho, quando se aumenta o valor da ação integral.

De acordo com as funções de transferência representadas no diagrama de blocos, analise as afirmativas a seguir.

I - O sensor-transmissor é muito rápido se comparado ao processo e, por isso, a sua função de transferência é representada apenas por um ganho.

II - A válvula de controle é do tipo ar-abre (ou falha fechada), porque o seu ganho é positivo.

III - Se G_c(s) = 5(2s + 1)/2s, o controlador é do tipo PI, e a sua ação é reversa.

Está correto o que se afirma em

• A.

  I, apenas.

• B.

  I e II, apenas.

• C.

  I e III, apenas.

• D.

  II e III, apenas.

• E.

  I, II e III.

A função de transferência em malha fechada entre a variável controlada y e a variável perturbadora u é definida por

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Considere que o controlador é proporcional puro e de ação reversa. Na hipótese de ocorrer uma perturbação degrau de 2 unidades em u, analise as decorrências abaixo.

I - A resposta da variável controlada será estável para qualquer valor de K_c.

II - Não haverá desvio permanente da variável controlada em relação ao valor desejado.

III - O desvio permanente da variável controlada em relação ao valor desejado será de 2 unidades, se o valor de K_c for igual a 4.

IV - O desvio permanente na variável controlada em relação ao valor desejado será maior quanto menor for o valor do ganho do controlador.

São corretas APENAS a(s) decorrência(s)

• A.

  II.

• B.

  I e II.

• C.

  I e III.

• D.

  III e IV.

• E.

  I, III e IV.