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Uma corrente gasosa a 27ï‚°C, contendo 20 mol/m3 de A e 30 mol/m³ de B, é alimentada num reator onde ocorre a reação A + 2 B ? C + 2 D. A conversão do reagente limitante é de 60% e a saída do reator está à mesma pressão da entrada, porém a 327ï‚°C. Se a mistura reacional se comporta como um gás ideal, a concentração de C, na saída do reator, é
Uma solução aquosa contendo 0,12 g de etanol e 0,08 g de propanol por litro de água é mantida a 25ºC e 1 atm. A fração mássica de propanol na solução, em base livre de água, é
A eficiência de uma coluna de destilação é diretamente proporcional à
Uma placa plana com 1 cm de espessura é feita de um material cuja condutividade térmica é igual a 2 W/m.K. A temperatura da superfície de um dos lados da placa é mantida constante a 40ï‚°C, enquanto a superfície do lado oposto está em contato com ar em movimento a 25-C. Sabendo-se que o coeficiente de transferência de calor por convecção no contato com o ar é igual a 100 W/m² .K, a temperatura desta superfície, no regime permanente, é de
Uma corrente com 10 Kmol/h de mistura binária com 50 % em mols de n-pentano e heptano são submetidos à destilação integral (flash). A relação de equilíbrio para n-pentano na temperatura e pressão de operação é dada por y = 5 x, sendo y a fração molar de n-pentano no vapor e x a fração molar de n-pentano no líquido. Para que a fase vapor contenha 98 % em mols de n-pentano, as vazões molares de vapor e líquido devem ser iguais a, respectivamente
Em uma tubulação de 0.1 m de diâmetro provida de um manômetro e um tubo de Pitot apropriadamente instalados para permitirem a medida direta da vazão, a pressão indicada no manômetro é de 50kPa e a pressão indicada no tubo de Pitot é de 100kPa. Assinale a alternativa que indica a vazão volumétrica de água (densidade igual a 1000g/L) nessa tubulação.
Um reagente é convertido num processo em regime permanente, alimentado por uma corrente de 50 kg/s contendo 80% do reagente em base mássica. Esta corrente é misturada com um reciclo antes de ser alimentada ao reator. A corrente de reciclo corresponde a 80% da saída do reator e a conversão global do processo é de 75%. A porcentagem mássica de reagente na entrada do reator e a conversão do reagente por passe são, respectivamente,
A tabela a seguir apresenta a relação entre a entalpia e a temperatura de um líquido: Num processo em regime permanente, duas correntes do mesmo líquido são misturadas: uma de 20 kg/s a 30ï‚°C e a outra de 10 kg/s a 90ï‚°C. Calor é fornecido ao misturador na taxa de 1650 kJ/s e o trabalho de agitação é desprezível. A temperatura da corrente de saída do misturador é de
A respeito de conceitos de termodinâmica, analise as afirmativas a seguir. I.O processo de compressão adiabático reversível é isentálpico. II.Segundo a equação de estado de gás ideal, se a pressão exercida sobre um fluido puro dobrar, mantida a temperatura constante, o seu volume molar dobrará. III.Para uma substância pura em um sistema fechado, em um processo com a energia interna constante, as variações de entropia e volume estão relacionadas pela seguinte relação: Assinale:
O diagrama a seguir se refere ao método de McCabe-Thiele aplicado à destilação do sistema binário etanol-água à pressão atmosférica. O sistema de destilação é formado por uma coluna de pratos, um refervedor parcial e um condensador total. Com base no diagrama, assinale a alternativa que apresenta as conclusões sobre a fração molar de etanol na corrente de topo (xD ), a razão de refluxo no topo (R ) e o número de pratos teóricos na coluna (N ).
Em um equipamento de extração líquido-líquido, utiliza-se metil isobutil-cetona (MIC) como solvente para se promover a separação de uma mistura com 55% de acetona e 45% de água, a 30ï‚°C e 1 atm. O diagrama a seguir representa o comportamento do sistema em questão.
Sabe-se que as correntes de extrato e rafinado possuem, respectivamente, 45% e 2% de acetona. Assinale a alternativa que fornece as melhores estimativas para a porcentagem de água na corrente de extrato (xágua E) e para a razão entre a vazão do solvente e a vazão da mistura original alimentados ao equipamento (S/F). Observação: todos os dados deste problema estão em base mássica, tal como as frações representadas no diagrama.
Um composto de fórmula C5H12O foi analisado e apresentou as seguintes propriedades físicas: • Temperatura de fusão = –127ºC (1atm); • Temperatura de ebulição = 63,21ºC (1 atm); • Densidade = 0,7386 g.cm–3 (20ºC). Para elucidar a estrutura do composto foi obtido, em condições adequadas, o espectro de RMN 1 H que apresentou os seguintes sinais:
De acordo com os dados, a nomenclatura do composto analisado é
A exploração de óleo no pré-sal envolve a utilização de equipamentos de processo a profundidades de até 2km de lâmina de água. Admitindo a densidade da água do mar de 1000g/L, a pressão em um equipamento de processo a essa profundidade é de
Numa planta de potência a vapor com eficiência de 25%, a vazão de água é de 6000 kg/min e o fornecimento de calor na caldeira é de 4 MJ para cada 1 kg de água. A potência líquida produzida, em MW, é
A figura a seguir representa um diagrama de equilíbrio para o sistema água/2-propanol/acetato de etila Os pontos I, II e III correspondem, respectivamente,
Na figura a seguir está representada uma interface gás/líquido, sujeita à transferência de massa do componente A. Os perfis de concentração e pressão parcial deste componente são apresentados desde o seio de cada fase até a condição de equilíbrio estabelecida na interface Na figura acima, pA e CA representam pressão parcial e concentração de A, respectivamente. O subscrito i indica interface. O fluxo de massa de A no estado estacionário através da interface representada na figura acima é
Um sistema de armazenamento de líquido (com densidade constante ) é constituído por dois tanques em série, cilíndricos, com seções transversais constantes A1 e A2, tal que a corrente de saída do primeiro tanque alimenta o segundo, conforme ilustrado a seguir. As vazões volumétricas de saída do tanque 1 e do tanque 2 são dadas, respectivamente, por F1 = h1/R1 e F2 = h2/R2 tal que as resistências R1 e R2 são constantes e A1R1 = A2R2 . Se, em um tempo t = 0, a vazão de entrada Fin sofrer um degrau positivo, pode-se afirmar que o nível de líquido do tanque 2 apresentará resposta transiente
Relacione a condição térmica da carga de um separador do tipo flash à correspondente inclinação da reta de operação no plano formado por composição do vapor versus composição do líquido 1.Apenas líquido saturado 2.Mistura de líquido e vapor saturado 3.Apenas vapor saturado ( ) Igual a 90º ( ) Entre 90º e 180º ( ) Igual a 180º Assinale a alternativa que mostra a relação correta, de cima para baixo.
A tabela a seguir apresenta dados de entalpia e entropia de um gás a 50 bar e em diversas temperaturas: Uma corrente do mesmo gás a 10 bar tem entalpia de 3000kJ kg –1 e entropia de 6,8kJ kg –1 K –1 . Essa corrente é alimentada num compressor, que eleva sua pressão para 50 bar consumindo uma energia de 500 kJ kg –1 . A eficiência do compressor é de
Um permutador de calor do tipo casco-e-tubos com escoamento paralelo é utilizado em uma planta off-shore para resfriamento de uma corrente de água de processo de 100ºC para 50ºC. Para isso, usa-se água do mar como fluido frio, que deixa o permutador a 60-C. Sabendo-se que a montagem do permutador prevê a necessidade de manutenção periódica para remoção de depósitos, assinale a alternativa que corresponde à configuração do permutador de calor em questão.
Um fluido é transportado a uma velocidade média de 0,1 m/s através de um tubo cilíndrico com 5 cm de raio e 10 W/m.K de condutividade térmica. Para este sistema, o número de Nusselt pode ser calculado por NuD = 3,66 se o escoamento for laminar ou NuD = 0,092ReD 1/2 Pr 1/3 se o escoamento for turbulento, sendo ReD e Pr os números de Reynolds e Prandtl, respectivamente. Sabendo-se que o fluido possui viscosidade cinemática de 10 –4 m² /s, condutividade térmica de 0,2 W/m.K e número de
Prandtl igual a 1, calcule o coeficiente de transferência de calor por convecção no interior do tubo e assinale o resultado correto.
O diagrama a seguir contém uma curva de solubilização de acetona em água a partir de uma mistura com ar a 25ºC e 1 atm. Calcule a altura de uma coluna de recheio para lavagem de ar contaminado com acetona usando-se água pura como solvente. Deve-se reduzir a quantidade de acetona de 10% para 2% (em base livre de soluto). Sabe-se que a corrente líquida retirada do fundo da coluna deverá conter 8 mols de acetona para cada mol de água e que o recheio utilizado resulta em uma altura equivalente a estágio teórico de 80 cm.
Sobre o comportamento de um líquido escoando em uma linha contendo uma bomba centrífuga, assinale a afirmativa incorreta.
Um dado processo, quando submetido a uma variação de grau em uma entrada do tipo perturbação ou distúrbio, exibe as curvas de resposta mostradas abaixo para o caso sem controle (curva tracejada) e com controle (curva cheia), tal que Y é a variável controlada em variáveis-desvio. Admitindo que o set-point não foi alterado, o valor absoluto do offset para o caso com controle é dado por
Numa fornalha, metano é queimado com ar em excesso de 50%, sendo convertido em dióxido de carbono e água, apenas. O metano alimentado é totalmente consumido. O ar empregado contém 80% de nitrogênio e 20% de oxigênio (em base volumétrica) e se comporta como um gás ideal. A porcentagem molar de água na saída da fornalha é
As condições de equilíbrio líquido-vapor de uma mistura contendo três componentes, 30% (em base molar) de A, 50% de B e o restante de C, podem ser descritas pela lei de Raoult Na temperatura de interesse, as pressões de vapor dos compostos puros são iguais a e A pressão no ponto de bolha é igual a
Um gás ideal puro encontra-se num sistema fechado, inicialmente à temperatura T0 e à pressão P0 = 9 bar. No estado final, após uma expansão isotérmica, a pressão é 1 bar. Sabendo-se que a capacidade calorífica é Cp = 5cal/(gmolK) e considerando que a constante universal dos gases é R = 2 cal/(gmolK), as variações de entalpia e entropia durante o processo são, em cal/gmol e em cal/(gmolK), respectivamente iguais a
A respeito dos mecanismos de transferência de calor, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa. ( ) Transferência de calor através de materiais sólidos pode ocorrer por condução e/ou radiação. ( ) Transferência de calor através de fluidos ocorre exclusivamente por convecção. ( ) Transferência de calor através do vácuo ocorre exclusivamente por radiação. As afirmativas são, respectivamente,
Sobre a natureza do comportamento de fluidos, assinale a afirmativa incorreta.
Uma modificação de processo pretende reduzir o diâmetro de uma tubulação pela metade, mantendo a vazão constante. Admitindo que o fator de atrito permaneça inalterado, a perda de carga