Questões de Engenharia Química da Fundação Carlos Chagas (FCC)

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.

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

Determine qual será a vazão do componente "a" na corrente de reciclo 14 (reciclo para o reator), sabendo que para cada mol que segue para o reciclo (corrente 14), 6,4 mols entram no decantador (corrente 7) e a fração molar de "a" nesta corrente é de 0,125

• A.

  10 kmol/h.

• B.

  20 kmol/h.

• C.

  40 kmol/h.

• D.

  50 kmol/h.

• E.

  100 kmol/h.

Atenção: Para responder as questões de números 61 a 70 considere o enunciado, a figura e a tabela abaixo. Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:

                      a + b → c       ΔH_reação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

Considere que as tubulações onde serão transportadas as correntes 1, 2 e 3 em temperatura constante de 20 °C, deverão ter diâmetros diferentes. Com base nas características do escoamento e propriedades dos fluidos "a", "b" e "d". Os regimes de escoamento nas tubulações que transpor-tarão as correntes 1, 2 e 3 são, respectivamente:

• A.

  transição, turbulento, turbulento.

• B.

  laminar, transição, laminar.

• C.

  laminar, laminar, laminar.

• D.

  transição, turbulento, laminar.

• E.

  transição, turbulento, transição.