Questões de Engenharia Química — SESACRE 2013

Aenergia livre de Gibbs é uma propriedade de estado utilizada na análise de equilíbrio e espontaneidade de reações. Sobre esse tópico é correto afirmar que:

A difusividade térmica é uma propriedade de transporte importante no processo de transferência de calor em regime transiente. Sabendo?se que o alumínio puro a 300 K apresenta as seguintes propriedades: densidade igual a 2702 kg/m 3 , calor específico 903 J/(kg.K) e condutividade térmica igual a 237 W/(m.K), a opção que indica a difusividade térmica nesta temperatura, expressaemm²/s, será:

Ometanol é um álcool que foi obtido pela primeira vez a partir da destilação da madeira, seu uso em bebidas foi proibido por ser altamente tóxico. É utilizado como combustível em carros de corrida e sua oxidação produz formaldeído que é matéria prima na fabricação de resinas sintéticas. Industrialmente, o metanol é obtido pela redução catalítica do monóxido de carbono cuja equação química representativa é: O rendimento de formação de metanol na reação em questão é muito pequeno, porém duas ações podem ser incorporadas ao processo, simultaneamente, para aumentar a eficiência de conversão em metanol. Aalternativa que contém essas ações é: Dados: entalpias de formação do monóxido de carbono igual a ?110 kJ/mol e a do metanol igual a ?89 kJ/mol.

Assinale a alternativa que apresenta um correto conceito sobre o mecanismo físico associado ao processo de transferência de calor.

Sabendo–se que a 20 ºC e pressão atmosférica, a massa de 998,204 kg de água ocupa um volume de 1 m 3 . Dado que a massa molar da água é igual a 18,02 kg/kmol, para uma vazão volumétrica de 100 m 3 /h escoando em uma tubulação com área transversal de 0,020 m 2 , o fluxo molar dessa corrente de água expressoemkmol / (s.m 2 ) será:

Para que um sistema se encontre em equilíbrio, o potencial químico deverá:

Quantos graus de liberdade apresenta o sistema de água líquida em equilíbrio com uma mistura de vapor de água e argônio?

A temperatura de um forno de calcinação é 6500 R. Seu valoremgraus Celsius será:

Seu escoamento é laminar e incompressível:

Considerando constante a entalpia de um gás durante a expansão de Joule–Thomson (J–T), o coeficiente de Joule–Thomson pode ser definido como o valor limite da relação (numerador / denominador, nesta ordem) entre:

Considerando água fluindo a 3 g/s por um calorímetro de escoamento. Neste processo são gastos 15 000 Watts de potência térmica para evaporar completamente a água. Sendo desprezíveis as variações de altura e velocidade, e sabendo que a água encontra–se inicialmente a 0 ºC, com a entalpia em estado inicial igual a zero e em seu estado final definido por pressão a 3 bar e temperatura de 300 ºC, sua entalpia do vapor será:

A equação da taxa de transferência de calor para processos de condução é conhecida por lei de Fourier. Para uma parede plana unidimensional, o fluxo de calor é a taxa de transferência deste por unidade de:

Considere um fluxo de calor constante de 2000 W/m 2 aquecendo a superfície de um tubo de 60 mm na condição de regime estacionário, com propriedades constantes e variações das energias cinética e potencial desprezíveis. Se água pressurizada entra no tubo a uma vazão de 0,02 kg/s, a uma temperatura média de 30 ºC, qual será o comprimento de tubo necessário para obter uma temperatura de 50 ºC na saída deste tubo? Dados: calor específico da água igual a 4200 J/(kg.K)

A variação da pressão de vapor, em mmHg, de três amostras líquidas A, B e C com a temperatura, em ºC, é mostrada no gráfico que segue. Analise as afirmativas feitas sobre as amostras. I. Colocando?se uma gota de cada amostra em diferentes pontos de um tecido, a amostra A vaporizará mais rápido. II. A temperatura de ebulição da amostra B é maior que da amostra C. III. As forças intermoleculares na amostra C são, provavelmente, mais intensas que na amostra A. IV. Se as amostras forem de água, acetona e álcool, então pode?se fazer a seguinte associação: A= água, B= álcool eC= acetona. V. Se as interações intermoleculares nas amostras são do mesmo tipo, a molécula da substância da amostra A é, provavelmente, mais pesada que a de C. A alternativa que só contém afirmações verdadeiras é:

Opoder calorífico inferior é aqueleemque:

Sobre o segundo princípio da termodinâmica é correto afirmar que:

Na determinação de íon cloreto presente numa amostra utiliza?se uma solução de nitrato de prata acidificada com ácido nítrico, após diluição da amostra, assim o cloreto é precipitado na forma de cloreto de prata. Dentre as etapas do procedimento, mencionadas a seguir, aquela que pode interferir na determinação do íon cloreto é:

O número de Nusselt representa, para a camada limite térmica, o que o coeficiente de atrito representa para a camada limite fluidodinâmica. Esse parâmetro de similaridade sugere:

A efetividade de uma aleta pode ser definida como:

Considerando um corpo maciço de 1 kg abandonado em queda de uma altura de 100 metros. Admitindo que não há troca de energia entre este corpo e as suas vizinhanças e considerando a gravidade como 9,81 m/s 2 , a energia potencial deste corpo, no exato momento do abandono em relação à base da queda, será:

Água (1000 kg/m 3 ) é bombeada de um tanque para outro a uma distância de 300 metros. O nível de água no segundo tanque está a 40 metros acima do nível do primeiro. Considerando a força gravitacional local de 9,8 m/s 2 , o aumento da energia potencial específica da água, expresso em J/kg, será:

Considerando a lei dos gases ideais, a temperatura máxima que a massa de 19,9 kg de argônio (massa molar = 39,8 kg / kmol) contida em um recipiente de 1 m pode ser aquecida sem que a pressão manométrica exceda 15 kgf/cm 2 será: Dado: Cons tante uni ver sal dos gases , R= 8,3 kJ/(kmol*K)

Areação de reforma a vapor do metano é utilizada em diversos processos químicos na indústria e consiste na reação de vapor d'água com metano em fase gasosa produzindo os gases monóxido de carbono e hidrogênio. Considerando que esta reação encontrase em equilíbrio, para 5 mols de vapor d'água consumidos durante a reunião será(ão) produzido(s):

Uma mistura ideal de hidrocarbonetos na temperatura de 20 ºC apresenta composição volumétrica de 40% em n–octano e 60% em i–octano. As massas específicas dos hidrocarbonetos são 703 e 692 kg/m , respectivamente. A densidade da mistura nesta temperatura, considerando a massa específica da água a 4 C igual a 1000 kg/m , será:

As equações da primeira lei da termodinâmica podem ser escritas para sistemas de quaisquer tamanhos e complexidades. Neste contexto é relevante citar o conceito de propriedades intensivas e extensivas. Assinale a opção que indica uma grandeza extensiva.

O desempenho de uma máquina de refrigeração é usualmente caracterizado pelo coeficiente de eficiência (COE). Considerando o refrigerador, inicialmente a 480 R, com uma máquina a ciclo de ar, e com sua temperatura final de 600 R, oCOEserá:

Sabendo que a pressão indicada em um manômetro é de 50 psig; considerando a pressão atmosférica de 101 kPa, a pressão absoluta expressa em quilopascal desse sistema será:

Da análise dos gases de combustão de um forno, verificou–se que sua composição apresentava 8,4% de gás oxigênio (O2 ), 83,7% de gás nitrogênio (N2 ) e 7,9% de gás carbônico (CO2 ). Considerando que na corrente de ar antes de ser misturada com a corrente de combustível apresentava 20% de O e 80% deN , o percentual de excesso de ar será:

O poder emissivo total de um corpo negro está relacionado diretamente com a temperatura e a constante de Stefan?Boltzmann. Esta relação conhecida como lei de Stefan?Boltzmann permite calcular a quantidade de radiação emitida em todas as direções e ao longo de todos os comprimentos de onda. Considerando um grande recipiente isotérmico como um corpo negro mantido a uma temperatura uniforme de 2000 K, a intensidade total associada à emissão de um corpo negro, expressa em W/m 2 , será: Dados: constante de Stefan?Boltzmann igual 5,67 x 10 W/(m 2 .K 4 )

O desenho que segue representa um circuito elétrico que pode servir de teste para verificar se um meio é ou não um bom condutor de corrente elétrica, observando o efeito sobre a lâmpada. Considere os seguintes conteúdos no béquer testados isoladamente: Hg(l), KOH(s), NaCl(aq), HCl(l) e CH3COOH(aq). O número de testes em que a lâmpada acendeu é:

A radiação térmica é uma forma de transferência de calor relevante em alguns processos industriais como resfriamento, secagem e em alguns processos que envolvem conversão de energia. Dentre os conceitos que envolvem a transferência de calor por radiação é correto afirmar que:

O coeficiente global de transferência de calor é definido como:

Sobre a reação: X + Y ? Z e o respectivo diagrama de entalpia, é correto afirmar que:

Para uma transformação ideal deumsistema isolado, a equação da variação infinitesimal da entropia pode ser escrita como:

Uma mistura de etano e propano é separada em uma coluna de destilação. A alimentação desta coluna possui a mesma quantidade de matéria dos hidrocarbonetos. Considerando que a especificação de topo da coluna é 95% em etano e no fundo de 90% em propano, a fração em quantidade de matéria de etano nas correntes de topo e fundo são, respectivamente:

Sobre a bancada de um laboratório, encontram?se três recipientes, sendo o conteúdo de cada um, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico. Porém, seus rótulos apresentavam uma única informação: solução de um ácido. Um aluno, com a intenção de identificá?los, numerou?os aleatoriamente e realizou os seguintes ensaios, anotando as observações. 1º – Retirou uma amostra de cada um dos conteúdos dos recipientes e transferiu para diferentes tubos de ensaio, adicionando em seguida nos três, 2 mL de solução de hidróxido de cálcio 0,5 mol/L e verificou, após algum tempo, modificação apenas na amostra do recipiente III, formação de precipitado. 2º – Eletrolisou separadamente amostras dos conteúdos dos recipientes e observou produção de gás no anodo nas três eletrólises. Esses gases foram recolhidos em diferentes tubos de ensaio contendo água destilada, sendo o sistema resultante testado com papel de tornassol azul e verificou que apenas a amostra oriunda do recipiente II tornou rosa o papel de tornassol. Diante desses experimentos e fatos observados, pode?se dizer que os ácidos clorídrico, sulfúrico e nítrico estão, respectivamente, nos recipientes:

Considere gás nitrogênio como gás ideal nas condições iniciais com volume de 360 m , na temperatura de 5 ºC e a uma pressão de 1 atm. Este gás deve ser comprimido até 6 atm, a 15 ºC, por dois processos reversíveis diferentes: resfriamento à pressão constante seguido por aquecimento a volume constante. Seu volume e temperatura no término da etapa de aquecimento serão, respectivamente:

Um fluido é considerado invíscido, quando: