Questões de Engenharia Química — COPEL 2015 — Diversas

Questão 1COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Existem diversas técnicas para tratamento de águas de processos industriais, sendo que a clarificação ou sedimentação é utilizada para separar partículas de pequeno tamanho da água. Em relação a essa operação unitária, considere as seguintes afirmativas: 1.A operação de sedimentação ou clarificação é baseada no princípio do equilíbrio entre as forças peso, empuxo e de arraste, sendo que destas a última é a maior em módulo. 2.Na sedimentação em batelada, formam-se diversas camadas ao longo do equipamento, sendo de cima para baixo a zona de líquido límpido, a zona de concentração uniforme, a zona de concentração não uniforme e a zona de sólidos sedimentados. 3.Na sedimentação contínua, o líquido límpido sai por cima do equipamento, enquanto que a lama ou espessado é removida pelo fundo com o auxílio de grades ou pás, que também têm a função de agitação suave da lama, favorecendo a remoção de água da lama. Assinale a alternativa correta.

ASomente a afirmativa 2 é verdadeira.BSomente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.CSomente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.DSomente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.EAs afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

Questão 2COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

As soluções são misturas de duas ou mais substâncias químicas, onde aquela que ocorre em maior quantidade é denominada solvente e a( s) menos abundante(s ), de soluto( s). Há várias formas de se expressar a concentração, que representa as quantidades de soluto em relação à de solvente, de uma solução. Sobre essas formas de representação de soluções aquosas de NaCl (massa molar igual a 58,0 g mol-1), é correto afirmar:

AUma solução aquosa de NaCl de concentração igual a 0,15 mol L-1 é mais concentrada do que uma solução aquosa de NaCl 15 % (m/V).BUma solução aquosa de NaCl de concentração igual a 0,15 mol L-1 é mais concentrada do que uma solução aquosa de NaCl 15 % (m/m).CUma solução aquosa de NaCl de concentração igual a 0,15 mol L-1 é também conhecida como uma solução 0,15 molal.DUma solução aquosa de NaCl de densidade 1,015 g cm-3 é aquela onde há 1,015 kg de NaCl dissolvidos em exatamente 1 L de água.EUma amostra de 100,00 mL de uma solução aquosa de NaCl de concentração igual a 0,15 mol L-1 contém a mesma quantidade de matéria que existe em uma amostra de 10,00 mL de uma solução aquosa de NaCl de concentração igual a 1,50 mol L-1.

Questão 3COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Sobre a determinação da concentração de ácido acético através de titulometria, identifique como verdadeiras (V ) ou falsas (F ) as seguintes afirmativas: ( ) Uma solução aquosa de NH4Cl pode ser utilizada como titulante. ( ) Se o titulante for NaOH(aq), o ponto final da titulação pode ser determinado através da medição da condutividade da solução resultante. ( ) Se o processo é acompanhado pela medição do pH do meio, por meio de um eletrodo sensível ao íon hidrônio, o ponto final será aquele onde o pH for igual a 7. ( ) Se o indicador utilizado for a fenolftaleína, cuja faixa de viragem é 8

Questão 4COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

A corrosão pode ser definida como a deterioração de um material metálico por ação química ou eletroquímica, na presença ou não de esforços mecânicos. Existem diversos mecanismos de corrosão, sendo que em relação à corrosão galvânica, é correto afirmar:

AÉ a corrosão que resulta da junção de dois materiais metálicos diferentes através de uma corrente elétrica induzida, na ausência de um eletrólito.BDepende da diferença de potencial elétrico dos metais envolvidos, sendo que o metal que atua como anodo sofre a corrosão.CA corrosão natural dos metais envolvidos pode aumentar pelo efeito de inversão de polaridade, causada normalmente pelo uso de agentes complexantes, pela formação de película ou pela alteração da temperatura.DÉ influenciada pela área relativa entre dois metais que atuam como catodo e anodo, de forma que se pode minimizar a corrosão aumentando a densidade da corrente através do aumento da área do material anódico.EO alumínio, sendo anódico em relação ao ferro, é corroído quando em contato com o ferro, porém esse efeito é minimizado pela formação de uma camada de óxido de alumínio sobre o ferro, num efeito chamado passivação.

Questão 5COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

O tratamento de água por resinas de troca iônica visa remover cátions ou ânions da água, sendo que no primeiro caso as resinas são chamadas catiônicas e no segundo, aniônicas. Em relação a esses equipamentos, identifique como verdadeiras ( V) ou falsas (F ) as seguintes afirmativas: ( ) Resinas de troca iônica podem ser regeneradas quimicamente até praticamente sua capacidade original, sendo que as duas principais causas de perda de eficiência das resinas é a contaminação por matéria orgânica (fouling) e a quebra mecânica da resina. ( ) As instalações de tratamento de água

empregam as resinas normalmente na forma de leito fluidizado, visando aumentar a taxa de transferência de massa e diminuir a concentração de íons indesejados no efluente. ( ) Em relação à velocidade da troca iônica, a resistência à transferência de massa pode ser dividida em resistência de transporte externo à partícula, resistência de difusão interna à partícula e velocidade da reação química, sendo que normalmente uma das duas primeiras é a etapa limitante. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Questão 6COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Sobre métodos gravimétricos, considere as afirmativas abaixo: 1.O teor de cinzas resultante de uma análise indica a quantidade de carbono presente na amostra. 2.A água pode ser determinada diretamente por gravimetria através do método direto (a água é volatizada e coletada por sólidos ou agentes secantes) ou por métodos indiretos (a água é volatilizada e a massa do resíduo é medida). 3.O método de Karl Fischer para a determinação de água é baseado nos princípios de gravimetria. Assinale a alternativa correta.

ASomente a afirmativa 1 é verdadeira.BSomente a afirmativa 2 é verdadeira.CSomente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.DSomente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.EAs afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

Questão 7COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

As torres de resfriamento são equipamentos bastante utilizados em indústria para o resfriamento da água, sendo que o seu projeto e operação dependem da umidade do ar atmosférico e da sua temperatura de bulbo seco e úmido. Em relação a esses equipamentos, é INCORRETO afirmar:

AAs torres de resfriamento são classificadas como equipamentos de transmissão de calor por contato direto, pois não há um meio físico separando os fluidos quente e frio.BA temperatura de bulbo seco é a temperatura medida do ar nas condições do processo, enquanto a temperatura de bulbo úmido é a temperatura que resulta quando o bulbo do termômetro é mantido umedecido com água e exposto à corrente de ar.CÀ medida que a umidade relativa do ar aumenta, a temperatura de bulbo úmido aproxima-se da temperatura de bulbo seco.DNuma torre de resfriamento, o papel principal dos internos da torre (recheio) é o de aumentar a área de contato líquidogás e diminuir a velocidade da fase líquida, causando um aumento do tempo de retenção do líquido.ENa operação de uma torre de resfriamento, sendo a água alimentada a uma temperatura maior que a do ar, ela resfria por transferência de calor por convecção e pela retirada de calor latente devido à evaporação, de forma que a mínima temperatura possível de ser atingida pela água é a temperatura de bulbo seco do ar.

Questão 8COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Um processo de análise de um determinado material é constituído de várias etapas, que vão desde a amostragem até a aplicação da técnica experimental de análise. Com relação às etapas de um processo analítico, é correto afirmar:

ANa etapa de amostragem, o número de amostras necessárias deve ser inversamente proporcional à heterogeneidade do material a ser analisado.BA incerteza estatística no resultado final pode ser reduzida aumentando-se as incertezas da etapa de amostragem.CA etapa de amostragem pode ser dividida em três sub-etapas: a identificação da população de onde a amostra será extraída; a retirada de uma amostra grosseira; redução desta amostra grosseira a uma amostra de menores dimensões.DÉ mais importante que a amostra recolhida seja uma miniatura ou réplica em termos de composição química do material a ser analisado do que em termos de sua distribuição de tamanho de partículas.EO número de amostras a serem retiradas de um material independe se este material é um sólido, líquido ou gás.

Questão 9COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

A análise de amostras de água é um dos procedimentos mais comumente realizado em um laboratório de análises de uma usina hidroelétrica, onde vários parâmetros ou indicadores são medidos. Um dos reagentes empregados nestas análises é o ácido etilenodiamintetraacético, EDTA, cuja estrutura está mostrada ao lado. Com base no afirmado e nos seus conhecimentos de estrutura química e de titulação complexométrica, é correto afirmar:

AA medida da dureza visa quantificar a quantidade íons Na+ que estão solubilizados.BUtiliza-se EDTA como agente titulante de íons metálicos devido à sua capacidade de coordenação quelante através dos átomos de nitrogênio.CA titulação com EDTA deverá ser feita com o meio acidificado a fim de se potencializar a sua capacidade de coordenação.DA titulação de amostras de água contendo íons Ca2+ e Mg2+ , requerem que, além da adição de EDTA, um indicador sensível ao íon Mg2+ seja adicionado.EA molécula de EDTA deve exibir baixa solubilidade em água devido à elevada presença de grupos oxo em sua estrutura molecular.

Questão 10COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Com relação aos métodos espectrofotométricos e a aplicabilidade da lei de Beer-Lambert para a quantificação de analitos em meio aquoso, assinale a alternativa correta.

AA relação entre a absorvância e a concentração segue a forma matemática de um polinômio de grau 2.BDesde que a concentração do analito seja constante, a absorvância é inalterada quando há variação do comprimento de onda da radiação empregada.CO emprego de radiação policromática é preferível se comparado ao uso de radiação monocromática em métodos espectrofotométricos de soluções contendo um único analito.DA absorvância do meio é inalterada se ocorrem processos de associação ou dissociação de moléculas de analito.EDentro da faixa de validade da Lei de Beer-Lambert, a absortividade molar, comumente representado pela letra grega epson (? ), é uma grandeza que depende unicamente da natureza química do analito e do comprimento de onda da radiação empregada.

Questão 11COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Um procedimento muito utilizado para se determinar a concentração de uma solução cujo soluto seja conhecido é a titulação. Quando uma das soluções utilizadas na titulação apresenta um padrão-primário como soluto, este procedimento é chamado de padronização. Com base no enunciado, é correto afirmar que a padronização de uma solução aquosa de:

AHCl pode ser realizada utilizando-se Na2CO3 como padrão primário.BNaOH pode ser realizada utilizando-se KMnO4 como padrão primário.CH2SO4 pode ser realizada utilizando-se KMnO4 como padrão primário.DNaNO3 deve ser realizada utilizando-se AgNO3 como padrão primário.ENaOH deve ser realizada utilizando-se Na2CO3 como padrão primário.

Questão 12COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Caldeiras e trocadores de calor são equipamentos de transferência de energia térmica através de mecanismos de condução, convecção e irradiação. Em relação a esses equipamentos e mecanismos, é correto afirmar:

AA convecção é um processo de transferência de calor através de um fluido estagnado, podendo ser natural ou forçada.BNa convecção forçada, o movimento global do fluido é causado por um agente externo, como um ventilador ou bomba, enquanto que na convecção natural o movimento do fluido se dá devido à diferença de densidade no próprio fluido.CA condutividade térmica de um sólido reflete a capacidade desse sólido de conduzir calor, sendo que os isolantes térmicos não conduzem calor e sua condutividade térmica é zero.DUma caldeira é um equipamento que serve para gerar vapor d’água a partir de uma fonte de energia como a queima de combustível, sendo que nesse caso são preponderantes os mecanismos de transferência de calor por irradiação, na região da fornalha, por convecção na região de água líquida e por condução na região de vapor.EEm trocadores de calor, é comum o uso de dispositivos de extensão de superfície chamados aletas, cuja finalidade principal é promover a turbulência do fluido, melhorando a taxa de transferência de calor.

Questão 13COPEL·Diversas·2015Engenharia Química

Com relação a aplicação de métodos potenciométricos de análise e a calibração de seus instrumentos, identifique como verdadeiras ( V) ou falsas (F ) as seguintes afirmativas: ( ) A adição de pequenas quantidades de água às soluções- tampão de pH 4 eleva ligeiramente o seu pH. ( ) A equação de Nernst prediz a extensão da variação da força eletromotriz de uma célula eletroquímica quando as concentrações dos reagentes ou produtos são variadas. ( ) A adição de um sal inerte a uma solução contida em uma célula eletroquímica não altera o seu valor de força eletromotriz. ( ) A calibração de um eletrodo íon-seletivo se faz necessária porque, dentre outras incertezas, o potencial de junçãolíquida não pode ser calculado ou medido experimentalmente. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.