Questões de Engenharia Química da Núcleo de Computação Eletrônica UFRJ (NCE)

Uma centrífuga opera a 6000 rpm. A intensidade do campo centrífugo de forças a uma distância radial de 50 cm do eixo de rotação é:

• A. 25 à2 r² m/s2
• B. 1250 r²à2 m/s2
• C. 5000 ^_r2_à2 m/s2
• D. 11250 r²à2 m/s2
• E. 20000 r²à2 m/s2

Seja t o tempo de filtração e V o correspondente volume de filtrado coletado na filtração em superfície (ou com formação de torta/bolo) de uma suspensão sólido-líquido sob pressão constante. Se a resistência do meio filtrante for desprezada, pode-se afirmar que V é proporcional a:

• A. t ^1/4
• B. t ^1/3
• C. t ^1/2
• D. t
• E. t ²

Um sedimentador contínuo foi projetado para operar a 400 C e vem funcionando a contento no limite máximo de sua capacidade. Se a temperatura de sua alimentação diminuir para 200 C, uma medida operacional que poderá manter inalterada a qualidade do clarificado por ele produzido é:

• A. aumentar a vazão de clarificado;
• B. diminuir a vazão de lama/lodo;
• C. diminuir a vazão de alimentação;
• D. aumentar a vazão de alimentação;
• E. simultaneamente aumentar a vazão de clarificado e diminuir a de lama.

As especificações de um problema de projeto de coluna de destilação, dotada de um condensador total e de um refervedor parcial, para a separação de uma mistura binária, pelo método de McCabe-Thiele, conduziram ao diagrama a seguir, no qual a reta horizontal corresponde à única corrente de alimentação à coluna:

 Sabendo-se que as frações molares de A nas correntes de saída da coluna, no refervedor e no condensador, são respectivamente de 0,10 e 0,9, então, o valor mínimo da razão de refluxo externa na seção de retificação desta coluna é:

• A. 0,333...
• B. 0,666...
• C. 1,0
• D. 1,5
• E. 2,0

Uma mistura binária é alimentada a um tambor de "flash" ("destilação integral") que opera no estado estacionário. A constante de equilíbrio de fases do composto representam, respectivamente, as frações molares do composto A nas fases vapor e líquida, é igual a 5 e a do composto B é igual a 0,5. O "flash" separa a mistura em duas correntes, uma líquida e outra vapor de igual vazão molar. A fração molar do composto A na corrente de alimentação ao "flash" é igual a:

• A. 0,1
• B. 0,2
• C. 0,25
• D. 0,333...
• E. 0,666...

Um equipamento de destilação em batelada diferencial (isto é, um único estágio de equilíbrio, sem refluxo) será usado para separar uma mistura binária de A e B, inicialmente líquida, cuja fração molar do composto A é igual a 0,2. Sabendo-se que a volatilidade relativa, definida como a razão entre as volatilidades de A e de B, é constante e igual a 2, determina-se que a fração molar instantânea do composto A no destilado, no instante em que este começa a aparecer, é igual a:

• A. 0,2
• B. 1/3
• C. 0,5
• D. 2/3
• E. 0,8

- A figura a seguir corresponde ao diagrama de equilíbrio líquido-líquido do sistema ternário A, B e C em base livre de A. Suponha que um tanque, operando em regime permanente, seja alimentado por duas correntes líquidas, uma com composição global correspondente ao ponto M (indicado na figura) e outra corrente pura no componente C. As proporções relativas das duas correntes de alimentação são tais que a composição de C (em base livre de A), dentro do tanque, é igual a 0,9. Sabendo-se que o tanque possui duas correntes de saída, é correto afirmar que:

• A. as composições das correntes de saída são iguais;
• B. uma das correntes tem composição igual a do ponto M e a outra tem composição igual a do ponto P;
• C. uma das correntes tem composição igual a do ponto M e a outra tem composição de A igual a 1,0 e de C igual a 0,9 (em base livre de A);
• D. as composições das correntes de saída são dadas pela linha de amarração que passa pelo ponto M;
• E. as composições das correntes de saída são dadas pela linha de amarração que passa pelo ponto P.

A reação A - B (2ª ordem) é conduzida em um reator tubular ideal com a vazão volumétrica constante igual a 10 dm³/min. Se a concentração de entrada é 1mol/dm³ e a velocidade específica é 0,5 cm³min ^-1 mol ^-1 , o volume do reator necessário para que a concentração de saída seja igual a 20% da concentração de entrada é:

• A. 25 dm ³
• B. 50 dm ³
• C. 80 dm ³
• D. 100 dm ³
• E. 160 dm ³

A 527° C, a velocidade de uma reação é 50 vezes maior do que a 127° C. Admitindo que a lei de Arrhenius é válida (k = ko exp (-E/RT)) onde R é a constante universal dos gases e T a temperatura absoluta), a energia de ativação da referida reação é expressa por:

• A. R ln 50 / ((1/527) - (1/127))
• B. 800 R ln 50
• C. R ln 50 / ((1/127) - (1/527))
• D. ln 50 / 800R
• E. Não é possível calcular a energia de ativação da reação a partir dos dados fornecidos.

É correto afirmar que, elevando-se a temperatura:

• A. a conversão de equilíbrio das reações reversíveis aumenta;
• B. a conversão de equilíbrio das reações reversíveis sempre diminui;
• C. a conversão de equilíbrio das reações reversíveis exotérmicas aumenta e das reações reversíveis endotérmicas diminui;
• D. a conversão de equilíbrio das reações reversíveis endotérmicas aumenta e das reações reversíveis exotérmicas diminui;
• E. a conversão de equilíbrio das reações reversíveis não se modifica.