Questões de Concurso
Sobre balanço de massa e energia em engenharia química e química industrial
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No desenvolvimento do fluxograma de processo (PFD) de uma nova planta petroquímica, um engenheiro químico automatizou uma planilha de balanço global de massa e energia para uma coluna de destilação em estado estacionário. A equação genérica implementada no software para consolidar a saída de dados do balanço térmico do referencial global da coluna foi escrita da seguinte forma:
• : taxa de acúmulo de energia no sistema [kW];
• , : vazões mássicas de alimentação e do fundo respectivamente [kg·h⁻¹];
• : vazão molar do destilado [kmol·h⁻¹];
• : massa molar média do destilado [kg·kmol⁻¹];
• , , : entalpias específicas das correntes de alimentação, destilado e fundo [kJ·kg⁻¹];
• : carga térmica trocada nos refervedores e condensadores [kJ·s⁻¹];
• : potência mecânica útil consumida por bombas acessórias [W].
Considerando o Princípio da Homogeneidade Dimensional (Teorema de Fourier) e as premissas operacionais de uma destilação convencional de regime permanente, a equação acima apresenta uma inconsistência dimensional explícita entre os seus termos e uma incorreção conceitual do processo. Para corrigir o algoritmo e torná-lo dimensionalmente homogêneo e conceitualmente adequado ao regime permanente, o engenheiro deve, respectivamente:
Considerando os processos de compressão, expansão e estrangulamento e os ciclos de potência e de refrigeração, julgue o seguinte item.
Em uma válvula de expansão, o fluido realiza, no processo de estrangulamento, grande quantidade de trabalho de eixo sobre o ambiente.
Julgue o item a seguir, referente a equilíbrio de fases, equilíbrio químico e termodinâmica de deslocamento.
Em uma turbina ou um compressor que, na condição de dispositivo de escoamento permanente, opere em regime estacionário, a energia total transportada pela massa que entra e sai do volume de controle inclui, além da entalpia, as energias cinética e potencial do fluido.
Julgue o item que se segue, relativo aos balanços de massa e de energia em processos químicos.
Secagem adiabática consiste no processo de redução do teor de umidade acompanhado da diminuição da temperatura da amostra a ser aquecida.
Julgue o item que se segue, relativo aos balanços de massa e de energia em processos químicos.
Um CSTR que opere à mesma temperatura da alimentação e realize uma reação exotérmica transfere energia do meio externo para o meio reacional.
Julgue o item que se segue, relativo aos balanços de massa e de energia em processos químicos.
Um CSTR adiabático opera a uma temperatura inferior à da alimentação se a reação for endotérmica.
Considerando que a redução catalítica de 150 mol de benzeno tenha produzido 75 mol de C6H8, 30 mol de 1,3-C6H10 e 15 mol de 1,4-C6H10, julgue o item seguinte.
A conversão de benzeno foi de 10%.
Julgue o item subsequente, acerca de balanços materiais de processos, que são expressões da lei de conservação da matéria.
Se, durante o escoamento isotérmico de um gás ideal inerte em um conduto, houver 20% de redução da pressão desse gás, então a sua vazão volumétrica aumentará 20%.
Julgue o item subsequente, acerca de balanços materiais de processos, que são expressões da lei de conservação da matéria.
Caso o teor de água de uma amostra tenha sido reduzido de 40% para 25% em um processo de secagem, conclui-se que a amostra perdeu 15% do seu teor de água.
Julgue o item subsequente, acerca de balanços materiais de processos, que são expressões da lei de conservação da matéria.
Se 20% de uma amostra de 50 kg submetida a moagem for recuperada como finos, então a quantidade de grossos é de 40 kg.
Com base nos princípios de balanço de massa e energia, assinale a opção correta quanto à classificação desse sistema.
como coagulante no tratamento
convencional. Em um ensaio de jar test (ensaio de
jarros), determinou-se que a dosagem ótima é de 35 mg · L-1do produto comercial. Sabendo que essa
ETA trata 2500 m3 · dia-1, podemos afirmar que a
massa diária de sulfato de alumínio necessária para
o processo de coagulação é: Nessa situação hipotética, de acordo as leis da estequiometria e os balanços de energia para sistemas abertos em estado estacionário e consideradas as massas molares: C = 12 g/mol e H = 1 g/mol, a quantidade total de energia liberada na forma de calor durante a combustão completa da massa de metano informada é de
Nessa situação hipotética, considerando-se que o processo opera em estado estacionário e que não há perda de sólidos durante a evaporação, a quantidade de água removida (evaporada) do processo por hora é de
Com base na situação hipotética apresentada, assinale a opção em que é corretamente indicada a razão entre a vazão de reciclo e a vazão de alimentação fresca.
Considerando a situação hipotética apresentada, assinale a opção em que é corretamente apresentada a estratégia de projeto mais adequada, do ponto de vista técnico e econômico, a ser adotada pelo engenheiro para manter a concentração de inertes em níveis aceitáveis sem interromper o processo contínuo.
Diante do exposto, é possível afirmar que a taxa de reação de A, B e C será, respectivamente:
Para que a temperatura da compressa atinja 0 ºC (considerando que não há trocas de calor com o tecido nem com o exterior), a massa, em gramas, de sal de amônio no compartimento deve ser mais próxima de:
CH3OH + H2O → 6 H+ + 6 e− + CO2 (ânodo) O2 + 4 H+ + 4 e− → 2 H2O (cátodo)
Devido às características de operação e restrições, essas células operam com potências de saída da ordem de 0,3 kW. Para um sistema projetado para fornecer 24 V, a corrente que passa pelo circuito é de 12,5 A.
Dado: ℱ = 96.500 C mol–1.
Considerando que o sistema acima descrito opere por um período de 100 horas, qual é o valor mais próximo do volume, em litros, de solução de metanol consumido?
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