Questões de Engenharia Química e Química Industrial - Balanço de Massa e Energia para Concurso

Segundo Felder (2017): “Problemas reais em análise de processos raramente vêm com as informações completas. Antes que você possa estabelecer um balanço de massa completo no processo, normalmente deverá determinar antes uma série de propriedades físicas de cada um dos materiais do processo e usar estas propriedades para deduzir relações adicionais entre as variáveis do sistema”. Assinale a alternativa que corresponde à principal finalidade dos balanços de massa e de energia em processos industriais.

Um trocador de calor deve ser usado para aquecer água, que está inicialmente a 35 ºC. A temperatura de saída dessa corrente, de capacidade térmica = 3,6 kJ/K.s, deve ser calculada. O óleo, que será utilizado como fluido de aquecimento, entra a 180 ºC, e sai a 75 ºC, e sua capacidade térmica é 3,6 kJ/K.s
A temperatura desejada, em ºC, vale

Um calorímetro de combustão acoplado à análise cromatográfica permite estimar a composição de saída dos gases. No calorímetro ocorre combustão total formando H₂ O e CO₂ segundo a estequiometria.


C_x H_y + y (x + y/4)  O₂ → x CO₂ + y/2 H₂ O

Admita a composição molar do combustível C_x H_y em que a razão y/x = 2

Se for empregado O₂ com 100% de excesso, então, a razão molar N₂ /CO₂ esperada na análise do gás de exaustão é, aproximadamente, de 


Dado N₂ /O₂ no ar ≈ 3,7 

No transporte de uma mistura de hidrocarbonetos via gasodutos (que se encontra à temperatura ambiente e pressão de 28 atm), uma alíquota de líquido acumulado em determinado ponto da tubulação é analisada, obtendo-se o resultado abaixo. 





Considerando-se os resultados da análise, em base mássica, em relação ao gás que atravessa o gasoduto, conclui-se que

Associe as características de sistemas fluidos aos processos.

CARACTERÍSTICA 

I – redução da concentração molar das espécies

II – aumento da concentração mássica das espécies

III – constância aproximada da fração volumétrica das espécies

IV – aproximação da composição da espécie não volátil na fase gás pela sua pressão de vapor

PROCESSO

P – compressão de gás

Q – bombeamento de um líquido

R – transporte de um combustível por caminhões

S – escoamento de um gás ao longo de um tubo isotérmico

T – armazenamento de um combustível em reservatórios de teto fixo com controle de pressão

As associações corretas são: