Questões de Química do ano 2011

Trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos que estão em diferentes temperaturas e separados por uma parede sólida. A respeito desse tipo de equipamento, é INCORRETO afirmar que

• A. o coeficiente convectivo é maior no regime de escoamento laminar do que no regime de escoamento turbulento.
• B. o uso de chicanas é comum nos trocadores do tipo casco-tubo, pois elas aumentam o coeficiente convectivo, além de apoiarem fisicamente os tubos, reduzindo a vibração.
• C. a introdução de uma fita torcida induz ao movimento rotacional, aumentando o coeficiente convectivo.
• D. quando a superfície dos tubos internos apresenta sulcos, há um aumento tanto no coeficiente convectivo quanto na área de troca térmica.
• E. a intensificação da transferência de calor pode ser obtida pelo aumento do coeficiente convectivo e/ou pelo aumento da área superficial na qual há convecção.

Em uma UPGN (Unidade de Processamento de Gás Natural), um pequeno trocador de calor com área de troca térmica de 1,5 m² opera em contracorrente sem que ocorra mudança de fase nos fluidos. Nesse trocador, é admitida uma corrente fria, de capacidade calorífica à pressão constante igual a 1,5 kJ/(kg.K), com vazão de 4 kg/s a qual é aquecida de 120 ºC até 180 ºC. Uma corrente quente com vazão de 2 kg/s é utilizada para o aquecimento e entra no trocador a uma temperatura de 200 ºC, tendo uma capacidade calorífica a pressão constante igual a 3 kJ/(kg.K). Para essas condições operacionais, o valor da temperatura de saída da corrente quente e o coeficiente global de transferência de calor são, respectivamente

• A. 120 ºC e 2 kW/m².K
• B. 140 ºC e 4 kW/m².K
• C. 140ºC e 2 kW/m².
• D. 140 ºC e 2 kW/m².K
• E. 160 ºC e 4 kW/m².K

• A. I e III.
• B. I e IV.
• C. II e III.
• D. II e IV.
• E. III e IV.

Em uma refinaria, um tanque recebe várias correntes de nafta para compor o pool de gasolina. Após encher o tanque até o nível desejado, liga-se um misturador para homogeneizar o produto. O trabalho fornecido ao misturador é de 4800 kJ e o calor transferido do tanque é de 1200 kJ. Considerando o tanque e o fluido como sistema, a variação da energia do sistema nesse processo é de

• A. 6000 kJ
• B. 3600 kJ
• C. 4 kJ
• D. −3600 kJ
• E. −6000 kJ

• A. I – P , II – Q , III – R , IV – Q , V – R.
• B. I – P , II – Q , III – R , IV – R , V – P.
• C. I – Q , II – R , III – Q , IV – P , V – P.
• D. I – Q , II – R , III – P , IV – Q , V – R.
• E. I – R , II – P , III – Q , IV – P , V – Q.

Em um reator com o volume de 500 mL, foram colocados 5 mol de gás nitrogênio e 10 mol de gás hidrogênio para a síntese de amônia. Após certo tempo, verificou-se que o sistema atingiu o equilíbrio. A temperatura registrada neste momento foi de 25 oC, e observou-se que 3 mol do gás nitrogênio foram consumidos na reação. O valor aproximado de KC nessas condições é

• A. 1,2 (mol/L)^-2
• B. 4,5 (mol/L)^-2
• C. 18 (mol/L)^-2
• D. 51 (mol/L)^-2
• E. 72 (mol/L)^-2

Em um laboratório de análises químicas, um técnico misturou duas soluções de ácido sulfúrico, sendo uma sete vezes mais concentrada que a outra. O volume final obtido foi de 200 mL, e o volume da mais diluída foi três vezes maior que o da mais concentrada. Posteriormente, uma alíquota de 10,0 mL foi titulada com uma solução padronizada de hidróxido de sódio de concentração 0,100 mol/L. O volume de base gasto foi de 20,0 mL. Qual é a concentração das duas soluções iniciais?

• A. 0,14 mol/L e 0,02 mol/L
• B. 0,28 mol/L e 0,04 mol/L
• C. 0,56 mol/L e 0,08 mol/L
• D. 1,12 mol/L e 0,16 mol/L
• E. 2,24 mol/L e 0,32 mol/L

A adsorção de moléculas sobre a superfície de um sólido pode ser classificada em dois tipos: adsorção física e a química. Na adsorção física, agem interações de Van der Waals. Na adsorção química, as interações são mais fortes, podendo levar à quebra de ligações atômicas nas moléculas adsorvidas. O processo de absorção

• A. física, com diversas camadas de moléculas adsorvidas, é adequadamente modelado pela isoterma de Langmuir.
• B. física, com diversas camadas de moléculas adsorvidas, é adequadamente modelado pelas isotermas de Langmuir e BET.
• C. física, com apenas uma camada de moléculas adsorvida, é inadequadamente modelado pelas isotermas de BET e Langmuir.
• D. química, com apenas uma camada de moléculas adsorvida, é adequadamente modelado pela isoterma de Langmuir.
• E. química, com diversas camadas de moléculas adsorvidas, é adequadamente modelado pelas isotermas de Langmuir e BET.

• A. P – hexano; Q – butanol; R – Hg
• B. P – Hg; Q – butanol; R – hexano
• C. P – butanol; Q – hexano; R – Hg
• D. P – Hg; Q – hexano; R – butanol
• E. P – butanol; Q – Hg; R – hexano

• A. 0,0005 s-1 e 1400 s
• B. 0,0005 s-1 e 0,693 s
• C. 0,693 s-1 e 0,0005 s
• D. 0,693 s-1 e 1,0 s
• E. 1,0 s-1 e 2,0 s