Questões de Engenharia Química da Centro de Seleção e de Promoção de Eventos UnB (CESPE)

A fermentação que utiliza microrganismos ocorre em equipamentos conhecidos como dornas, que são reatores nãoagitados que operam em regime de batelada. Nessas dornas, o mosto e as leveduras permanecem em repouso, com um tempo de residência que varia entre 2 e 4 dias. Considerando ainda o texto, assinale a opção correta acerca do projeto de uma dorna.

• A. É adequado utilizar um reator do tipo autoclave, que possui a vantagem de ser vedado e, assim, impede a presença de contaminantes que causariam a morte dos microrganismos.
• B. Um sistema de diversas dornas em paralelo é conveniente para ser usado na produção de vinhos em intervalos de tempo menores que o tempo de residência necessário para completar a fermentação.
• C. Um sistema de diversas dornas em série é apropriado para ser usado na produção de vinhos em intervalos de tempo menores que o tempo de residência necessário para completar a fermentação.
• D. Um reator tubular contínuo pode ser corretamente usado para diminuir o tempo de produção de vinhos.

Ainda acerca do tema tratado no texto, para a fermentação que utiliza microrganismos, sabendo que os mesmos são extremamente sensíveis às condições do meio reacional, como pH, temperatura e concentração de etanol, é imprescindível o uso do seguinte controlador de processo:

• A. condutivímetro.
• B. termopar.
• C. rotâmetro.
• D. colorímetro.

Como a fermentação é um processo exotérmico e as leveduras são extremamente sensíveis à temperatura, o controle desta no interior da dorna exige um sistema de resfriamento eficiente, o que pode ser conseguido por meio de camisas. Tendo ainda o texto como referência, assinale a opção correta a respeito do material de construção da parede da dorna visando uma troca térmica eficiente.

• A. A parede da dorna deve ser construída com um material que possua alto coeficiente de condutividade térmica.
• B. A parede da dorna deve ser construída com um material que possua baixo coeficiente de condutividade térmica.
• C. Se a parede da dorna for dupla, com uma camada de ar entre as duas lâminas, a troca térmica será favorecida.
• D. Quanto mais espessa for a parede da dorna, mais eficiente será a troca térmica.

A filtração para separação do bagaço e do melaço usualmente utiliza filtros do tipo tambor rotatório. Em relação a esses sistemas de filtros, assinale a opção correta.

• A. O filtrado passa para o interior do tambor devido ao movimento rotatório contínuo do mesmo.
• B. O regime de operação é descontínuo, pois ocorre acúmulo da torta na superfície do tambor, sendo necessárias paradas para retirá-la.
• C. Esses sistemas de filtros permitem a lavagem e a secagem da torta.
• D. O filtrado passa para o interior do tambor devido à ação da gravidade.

A partir do diagrama de fases mostrado na figura do texto, assinale a opção correta.

• A. A mistura de água e etanol é considerada ideal, o que provavelmente ocorre devido ao fato de ambas realizarem ligações de hidrogênio, misturando-se perfeitamente.
• B. Como o álcool é mais volátil que a água, a partir do vinho fermentado é possível, com uma destilação flash, obter álcool anidro.
• C. O número de pratos teóricos para se obter álcool hidratado a partir do vinho fermentado é superior a três.
• D. Durante a destilação da mistura água/etanol, a composição do líquido é sempre diferente daquela do vapor em equilíbrio.

Em relação aos trocadores de calor usados no processo citado no texto, assinale a opção correta.

• A. A presença de incrustações de óxidos e matéria orgânica nas paredes de trocadores térmicos é desejável, visto que elas aumentam a área de contato e melhoram a eficiência.
• B. O uso de chicanas em trocadores de calor do tipo casco-tubo piora a eficiência desses equipamentos, uma vez que elas forçam a circulação cruzada do fluido que passa no interior do casco sobre os tubos.
• C. O uso de aletas nos tubos de trocadores de calor melhora a sua eficiência, pois provocam um aumento da área superficial para troca térmica.
• D. A principal diferença entre trocadores de calor do tipo tubular e os do tipo casco-tubo reside no fato de que os primeiros permitem apenas a operação em contracorrente, enquanto que estes últimos podem operar tanto em contracorrente quanto em paralelo.

Ainda com base no texto, é correto afirmar que a força motriz de troca térmica em trocadores de calor

• A. que operam em regime paralelo é menos variável que naqueles que operam em regime de contracorrente.
• B. que operam em regime de contracorrente é menos variável que naqueles que operam em regime de paralelo.
• C. sempre permanece constante, independentemente de eles operarem em regime de contracorrente ou em paralelo.
• D. sempre varia significativamente, independentemente de eles operarem em regime de contracorrente ou em paralelo.

Texto para as questões de 31 a 35

 

O Brasil pretende expandir as exportações de álcool. Para facilitar o escoamento desse biocombustível, estuda-se construir um grande alcoolduto unindo as principais regiões produtoras — norte do estado de São Paulo, Triângulo Mineiro e sul de Goiás — e o porto de Santos. Esse não será o primeiro duto de combustível no Brasil, uma vez que hoje existem diversos dutos utilizados para o escoamento de gás natural, petróleo e seus derivados. As principais vantagens do escoamento de combustíveis utilizando dutos incluem menor custo para o transporte e maiores segurança e confiabilidade.

Com relação ao texto e aos controladores de vazão de um fluido em um duto, assinale a opção correta.

• A. No tubo de Pitot, a medida da velocidade de escoamento de um fluido é proporcional ao deslocamento de uma esfera, nele contida, provocado pela força exercida pelo fluido.
• B. Em um medidor de fluxo do tipo rotâmetro, a posição de equilíbrio do flutuador depende apenas da força exercida pelo fluido durante o seu escoamento.
• C. Não é possível medir a vazão mássica do etanol, mas somente a volumétrica. Só é possível determinar a vazão mássica de gases.
• D. Em um medidor por ultra-som, a medida da vazão se dá pelo retardo do pulso de uma onda modulada em virtude do escoamento do fluido.

Texto para as questões de 31 a 35

 

O Brasil pretende expandir as exportações de álcool. Para facilitar o escoamento desse biocombustível, estuda-se construir um grande alcoolduto unindo as principais regiões produtoras — norte do estado de São Paulo, Triângulo Mineiro e sul de Goiás — e o porto de Santos. Esse não será o primeiro duto de combustível no Brasil, uma vez que hoje existem diversos dutos utilizados para o escoamento de gás natural, petróleo e seus derivados. As principais vantagens do escoamento de combustíveis utilizando dutos incluem menor custo para o transporte e maiores segurança e confiabilidade.

Em relação ao texto, ao balanço de massa e à energia que acompanha o transporte de etanol no duto planejado e considerando que exista uma diferença de altitude superior a 500 metros entre o nível do mar e a região produtora do biocombustível e que não ocorram vazamentos durante o transporte do etanol, assinale a opção correta.

• A. Parte da massa de etanol que entrar no duto na região produtora poderá não sair do duto no porto.
• B. No escoamento do etanol através do duto não haverá perda de energia na forma de calor.
• C. A diferença de energia potencial do fluido entre a saída e a entrada do duto dificultará o escoamento.
• D. No balanço de energia do etanol, é desnecessário levar em conta a energia das bombas, pois estas influem apenas na velocidade de escoamento e não na energia interna do sistema.

Texto para as questões de 31 a 35

 

O Brasil pretende expandir as exportações de álcool. Para facilitar o escoamento desse biocombustível, estuda-se construir um grande alcoolduto unindo as principais regiões produtoras — norte do estado de São Paulo, Triângulo Mineiro e sul de Goiás — e o porto de Santos. Esse não será o primeiro duto de combustível no Brasil, uma vez que hoje existem diversos dutos utilizados para o escoamento de gás natural, petróleo e seus derivados. As principais vantagens do escoamento de combustíveis utilizando dutos incluem menor custo para o transporte e maiores segurança e confiabilidade.

Ainda com relação ao texto e acerca das bombas usadas para escoar fluidos em dutos, assinale a opção correta.

• A. Ao se usar uma bomba do tipo alternativa, é possível atingir um regime de escoamento com a velocidade variando de forma periódica ao longo do tempo.
• B. Ao se usar uma bomba do tipo alternativa, é possível atingir um regime de escoamento com a velocidade constante ao longo do tempo.
• C. Em uma bomba centrífuga, a velocidade de rotação do rotor é inversamente proporcional à capacidade de escoamento que se deseja.
• D. Em uma bomba centrífuga, a cavitação ocorre por corrosão do rotor.