Questões de Engenharia Química da Fundação Carlos Chagas (FCC)

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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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

Será necessário instalar uma bomba para transportar o solvente "d" até o misturador M3. Sabendo que este trecho de tubulação tem 40 metros de comprimento, 0,08 metros de diâmetro e duas válvulas (V1 e V2) cujos coeficientes de perda de carga são 1,3 e 0,5, determine a perda de carga devido ao atrito neste trecho de tubulação. A velocidade de escoamento, segundo o projeto, deverá ser 4 m/s e o fator do atrito de fanning (ƒ) estimado para estas condições é 0,0056.

Dados:

g = 10m/s2

  • A.

    10,4 m.

  • B.

    15,0 m.

  • C.

    20,8 m.

  • D.

    3,7 m.

  • E.

    7,5 m.

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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

O trocador Tr1 é do tipo casco e tubo (com uma passagem no casco e uma nos tubos) e deve ser projetado para assegurar que a corrente 9 (alimentação de coluna C) esteja em sua a temperatura de bolha (72 °C). A vazão mássica de projeto da corrente 8, que está a 24 °C, é de 1,35 Kg/s. Se fluido de aquecimento é uma corrente de vapor saturado a 100 °C e que deixa o equipamento com uma parte de corrente líquida (equilíbrio líquido-vapor). Calcule a área de troca térmica necessária para atender as especificações do projeto, sabendo que o coeficiente de troca térmica (U) é igual a 750 W/(m2°C).

Dados: e = 2,7; capacidade calorífica

média da mistura das correntes

8 e 9, c = 4.200 J/(kg°C).

  • A.

    12,96 m2.

  • B.

    7,56 m2.

  • C.

    6,68 m2.

  • D.

    9,27 m2.

  • E.

    4,77 m2.

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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

O processo será montado em um terreno em desnível, a entrada do misturador M2 deverá ficar a 30 metros acima da saída do decantador D. Sabendo que na saída do decantador a pressão é 1 . 105 e a velocidade e da corrente é desprezível e que na entrada do misturador a pressão deve ser 2 . 105 Pa e a velocidade 10 m/s. Calcule a potência de uma bomba que possa suprir as condições de projeto. Utilize uma eficiência de 60% para este equipamento e considere que não existe perda de energia devido à fricção entre o fluido e as paredes e que a vazão mássica é igual a 3 kg/s.

Dados:

g = 10 m/s2; massa

específica média da

mistura da corrente

14, ρ = 1000 kg/m3

  • A.

    750 W.

  • B.

    917 W.

  • C.

    1350 W.

  • D.

    2025 W.

  • E.

    2250 W.

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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

Em um teste preliminar para avaliar o sistema de agitação do reator R, seu volume foi completamente preenchido com água pura (3 m3) e então foi posto em operação, atingindo o regime permanente com vazões de entrada e saída iguais a 500 L/min também de água pura. Em um determinado instante (t = 0), um traçador colorido foi misturado a corrente de entrada, a concentração de traçador nesta corrente passou, então, a ser Ca0. Determine quanto tempo após o instante t = 0, a concentração do traçador na corrente de saída seria 60% de Ca0, se a agitação do reator R fosse ideal.

  • A.

    1,3 min.

  • B.

    3,1 min.

  • C.

    4,2 min.

  • D.

    5,5 min.

  • E.

    9,7 min.

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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

O reator R é um tanque aquecido e supostamente agitado perfeitamente. Se a reação de formação de "c" deve ocorrer a 24 °C é irreversível e tem grau de avanço igual a 1; calcule a taxa de energia a ser fornecida para que a temperatura de saída se mantenha em 24 °C, quando a alimentação tem uma vazão de 360 kg/h e é uma corrente equimolar dos componentes "a" e "b", mantida a 20 °C. Despreze a energia transferida através das pás do agitador.

  • A.

    22.752 kJ/h

  • B.

    20.448 kJ/h

  • C.

    14.400 kJ/h

  • D.

    13.248 kJ/h

  • E.

    8.352 kJ/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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

A figura abaixo apresenta o equilíbrio líquido-vapor entre os componentes "c" e "d". calcule o número de estágios teóricos da coluna C para obter os produtos de topo (corrente 11) e de fundo (corrente 13) requeridos no projeto, utilizando o método gráfico de McCabe e Thiele. Nesta operação deverá ser utilizada uma taxa de refluxo de 2,6 mol (corrente 12) para cada mol produzido no topo (corrente 11).

  • A.

    4

  • B.

    Entre 5 e 6.

  • C.

    Entre 7 e 9.

  • D.

    Entre 11 e 12.

  • E.

    Entre 13 e 16.

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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

O sistema de controle abaixo representa um pedaço da malha de controle que será utilizado na coluna C. Para que haja estabilidade neste sistema, o intervalo de valores para o coeficiente K (ganho proporcional) deve ser:

  • A.

    0 < K < 8/9.

  • B.

    −8/9 < K < 8/9.

  • C.

    0 < K < 14/9.

  • D.

    −14/9 < K < 14/9.

  • E.

    −14/9 < K < 8/9.

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       ΔHreação = 40 kJ/(kg de c formado)

O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.

             

Dos pontos (1−10) representados no diagrama de equilíbrio líquido-líquido entre os componentes "a", "c" e "d", em ter-mos de frações molares, quais representam a alimentação no decantador "D" (corrente 7), a saída da fase leve do decantador (corrente 8) e o reciclo do reator (fase pesada do decantador, corrente 14) respectivamente?

  • A.

    Pontos 3, 4 e 2.

  • B.

    Pontos 3, 4 e 2.

  • C.

    Pontos 9, 8 e 10.

  • D.

    Pontos 1, 7 e 5.

  • E.

    Pontos 6, 5 e 7.

Para o combate de fogos de grandes dimensões que envolvam locais de armazenagem de líquidos combustíveis, de combustão anaeróbica, deve-se optar pelo sistema de

  • A. chuveiros automáticos.
  • B. espuma.
  • C. hidrantes.
  • D. CO2.
  • E. proteção por extintores.
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