Questões de Concurso Sobre balanço de massa e energia em engenharia química e química industrial

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Q2781065 Engenharia Química e Química Industrial

Em um recipiente contendo 1,08 g de cloreto de bário diidratado foi adicionado excesso de solução de nitrato de prata. Em seguida, o precipitado obtido foi filtrado e seco em estufa. Considere que o processo foi realizado com 100% de rendimento. (Dados: Massas molares (g/mol) => Ba = 137,00, Cl = 35,50, Ag = 108,00, H = 1,00, O = 16,00) Marque a alternativa em que o valor mais se aproxima da massa (em g) do precipitado obtido:

Alternativas
Q2781059 Engenharia Química e Química Industrial

O sulfato cúprico pode ser utilizado na alimentação animal e como fonte dos nutrientes Cu e S para a nutrição das plantas. Esse sal pode ser obtido pela reação entre o óxido de cobre II e o ácido sulfúrico. Considerando que a reação referida anteriormente ocorra com 100% de rendimento, para um sistema contendo 10 mols de óxido cúprico e 1,3 kg de ácido sulfúrico, pode-se afirmar que: (Dados: Massas molares (g/mol) => Cu = 63,5 g mol–1; S = 32,0 g mol–1; O = 16,0 g mol–1; H = 1,0 g mol–1)

Alternativas
Q188322 Engenharia Química e Química Industrial
Um mistura gasosa contendo Imagem 011.jpg em proporções
estequiométricas e Imagem 012.jpg na razão de 0,4 mol para 100 mol
de Imagem 013.jpg é carga fresca de um processo catalítico
para a produção de metanol, de acordo com a equação:
Imagem 014.jpg.
O efluente do reator passa por um processo de separação,
no qual todo o metanol e a água produzidos são separados
por condensação. Os gases contendo os reagentes não
reagidos e o Imagem 015.jpg são reciclados para o reator, misturando-
-se com a carga fresca (F), dando origem à carga
combinada (CC). Para evitar acúmulo de Imagem 016.jpg no reator,
parte da corrente gasosa é purgada, conforme o esquema
abaixo. A conversão global dos reagentes é de 96%. A
vazão molar de Imagem 017.jpg na carga fresca é de 5 mol/s.

Imagem 010.jpg

Considerando-se que a razão molar de reciclo (R/F), expressa apenas em termos de Imagem 019.jpg , é de 0,6, analise as afirmativas abaixo:

I - A conversão de Imagem 020.jpg por passagem no reator é de 60%.

II - A vazão molar de Imagem 021.jpg na carga combinada é 24 mol/s.

III - A razão molar de Imagem 022.jpg na corrente de carga combinada (CC) é de 0,10.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q188321 Engenharia Química e Química Industrial
Um mistura gasosa contendo Imagem 011.jpg em proporções
estequiométricas e Imagem 012.jpg na razão de 0,4 mol para 100 mol
de Imagem 013.jpg é carga fresca de um processo catalítico
para a produção de metanol, de acordo com a equação:
Imagem 014.jpg.
O efluente do reator passa por um processo de separação,
no qual todo o metanol e a água produzidos são separados
por condensação. Os gases contendo os reagentes não
reagidos e o Imagem 015.jpg são reciclados para o reator, misturando-
-se com a carga fresca (F), dando origem à carga
combinada (CC). Para evitar acúmulo de Imagem 016.jpg no reator,
parte da corrente gasosa é purgada, conforme o esquema
abaixo. A conversão global dos reagentes é de 96%. A
vazão molar de Imagem 017.jpg na carga fresca é de 5 mol/s.

Imagem 010.jpg

Com base nos dados acima, analise as afirmativas a seguir.

I - A vazão molar de metanol produzido é de 4,8 mol/s.

II - A fração molar de metanol na corrente de produto D é de 0,50.

III - A razão molar Imagem 018.jpg na corrente de purga P é de 0,10.

Está correto o que se afirma em
Alternativas
Q188317 Engenharia Química e Química Industrial
Uma coluna de absorção foi dimensionada para absorver 90% de uma substância de massa molar igual a 50 kg/kmol, presente em uma corrente de ar, usando água pura como solvente. O teor dessa substância no ar é de 40% em base molar e, na solução aquosa formada, é de 25% em massa. Considerando-se que sejam desprezíveis a solubilidade do ar na água e a evaporação da água, a razão molar entre a água usada como solvente e a corrente de ar a ser tratada é

Dados: Massas molares: H = 1 kg/kmol; O = 16 kg/kmol; ar = 29 kg/kmol
Alternativas
Q181822 Engenharia Química e Química Industrial
A reação 2 A → B, em fase líquida, cuja cinética obedece ao comportamento de uma reação elementar, é conduzida em um reator em batelada de 100 L. No início de cada batelada, a massa reacional contém 5,0 mol/L de A e 0,5 mol/L de B. Sabendo-se que, nas condições de reação, a constante de velocidade da reação (k) é igual a 0,1 L∙mol-1 ∙min-1 , e as massas molares de A e B são, respectivamente, 20 kg/kmol e 40 kg/kmol, o valor inicial da derivada da massa de B em relação ao tempo, em kg/min, é
Alternativas
Q181810 Engenharia Química e Química Industrial
No projeto de uma planta química, há um reator onde ocorre uma reação exotérmica. Para aproveitamento da energia do sistema, a corrente de alimentação é preaquecida por meio da corrente de saída, conforme ilustra o fluxograma a seguir.

Imagem 037.jpg

As capacidades caloríficas específicas da corrente de alimentação e da corrente de saída do reator são, ambas, iguais a 2000 J∙kg-1 ∙K-1 ,  e o coeficiente global de transferência de calor, relativo à troca térmica entre as correntes, é igual a 500  W∙m-2 ∙K-1. A área mínima do trocador de calor contracorrente necessária, em m2 , para executar esse serviço, é
Alternativas
Q181801 Engenharia Química e Química Industrial
Um hidrocarboneto puro é queimado com ar enriquecido contendo 50% em volume de ) O2' , gerando um gás de combustão com a seguinte análise em base seca (% em volume): CO2 = 20% ; O2 = 20% e N2 = 60%. Com base nessas informações, o hidrocarboneto que está sendo queimado e a porcentagem de excesso de ar são, respectivamente,
Alternativas
Q181799 Engenharia Química e Química Industrial
Um processo é usado para a obtenção de aldeído fórmico pela reação catalítica de oxidação do metano:

                                                 CH4 + O2 → HCOH + H2 O

No entanto, também ocorre, no reator, a seguinte reação de combustão: CH4 + 2O2  → CO2 + 2H2 O

A análise do efluente do reator, em base molar, indicou:
HCOH = 30%;  = CO2 = 3%; CH4 = 27%; H2O = 36%; O 2 = 4%

Com base nessas informações, analise as afirmativas abaixo.
I - O reagente em excesso na reação foi o oxigênio.
II - A conversão de metano foi 55%.
III - A conversão de oxigênio foi 90%.
IV - A seletividade do aldeído fórmico, em relação ao dióxido de carbono, foi 30/1.

Estão corretas APENAS as afirmativas
Alternativas
Q181798 Engenharia Química e Química Industrial
Dois líquidos X e Y possuem massas específicas a 20 °C de 500 kg/m3 e 600 kg/m3 , respectivamente. Em um tanque mantido à temperatura constante de 20 °C, serão misturados 80 m3 do líquido X com 120 m3 do líquido Y.
Se os líquidos formarem uma mistura ideal, a massa específica média da mistura a 20 °C, em kg/m3 , será
Alternativas
Q180690 Engenharia Química e Química Industrial
Dados de Equilíbrio: Sistema Ácido Acético–Água–Éter Isopropílico a 101,3 kPa (Fração Mássica)

Imagem associada para resolução da questão

Considere que 1.000 kg/h de uma solução com 35% (massa) de ácido acético e 65% (massa) de água é alimentada a uma coluna de extração que opera em contracorrente. Para extrair o ácido acético, são usados 1.335 kg/h de éter isopropílico. É necessário que o produto rafinado contenha apenas 10% (massa) de ácido acético.
Utilizando o gráfico da figura acima, conclui-se que a composição mássica de éter isopropílico da corrente extrato é, aproximadamente,
Alternativas
Q180305 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão Pe a uma temperatura (entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outra corrente de água (corrente 2) que se encontra na condição de vapor superaquecido, a uma temperatura Te a uma pressão P= P(entalpia específica = 3.500 kJ/kg). A corrente obtida pela mistura das correntes 1 e 2 (corrente 3) é vapor superaquecido a uma temperatura Tmenor do que T2 e a uma pressão P= P1 (entalpia específica = 3.000 kJ/kg).
A vazão mássica da corrente 3, em kg/h, é
Alternativas
Q180289 Engenharia Química e Química Industrial
Uma corrente gasosa com vazão molar de 40 kmol/h e contendo ar e 5% molar de acetona é tratada, para remover 80% da acetona presente, em uma coluna de absorção que opera a 300 K e 101,3 kPa. A água é usada como solvente com vazão molar de 100 kmol/h. A equação de equilíbrio do sistema acetona – ar – água é y = 2,53x onde y e x são as composições molares da fase líquida e da fase gasosa em equilíbrio.
A composição molar de acetona do produto líquido é, aproximadamente,
Alternativas
Q180283 Engenharia Química e Química Industrial
Uma solução é constituída por três substâncias, A, B e C. A tabela abaixo mostra as concentrações de A, B e C na solução, bem como suas respectivas massas molares.

Imagem 048.jpg

A fração molar do componente A na mistura é, aproximadamente,
Alternativas
Q180281 Engenharia Química e Química Industrial
Considere o enunciado a seguir para responder às questões de nos 44 e 45.

No processo químico representado na figura abaixo, o
efluente do reator R é dirigido ao separador S, do qual
sai uma corrente com todo o A e todo o I presentes
nesse efluente. Na alimentação do reator, a vazão de A
é de 125 kmol/h.

Imagem 047.jpg

O processo químico apresentado recebe uma certa vazão de um reagente A e 1 kmol/h de uma substância inerte I.

Para que a fração molar do inerte I na alimentação do reator seja mantida a 0,10, a fração da corrente de saída do separador a ser purgada deve ser
Alternativas
Q116512 Engenharia Química e Química Industrial
O fluxograma abaixo mostra um exemplo de integração energética em processos químicos. A Corrente 1 é resfriada e o seu calor é aproveitado para aquecer a Corrente 2 e a Corrente 3, em paralelo.

Imagem 150.jpg  Considerando-se as informações pertinentes mostradas no próprio fluxograma, o valor da temperatura T7 , da Corrente 7,em oC, deve ser



Alternativas
Q116504 Engenharia Química e Química Industrial

Um reator catalítico foi alimentado com uma vazão de 200 kmol/h de C2H6 para produzir C2H4 e gás hidrogênio, conforme a figura abaixo.

Imagem associada para resolução da questão

Em que

F = Vazão de alimentação de C2H6
P = Vazão de saída dos produtos;
R = Vazão de reciclo de C2H6.


A conversão global do C2H6, no processo, deve ser igual a 100%, e a conversão por passe da mesma substância, no reator, igual a 90%.


Com base nas informações, conclui-se que a

Alternativas
Q116492 Engenharia Química e Química Industrial
100 mol/h de uma mistura amônia-ar, considerada ideal, contendo 15% em volume de amônia, entram em uma coluna de absorção em contracorrente para serem tratados com água de modo a recuperar 95% da amônia. A relação solvente líquido / solvente gasoso é 2. A razão molar de amônia no produto líquido e a vazão do solvente, em mol/h, são, respectivamente,
Alternativas
Q116485 Engenharia Química e Química Industrial
Uma coluna de destilação é alimentada com 100 kg/h de uma mistura a 50% dos compostos A e B. O destilado contém 98% de A e o resíduo de fundo apresenta 94% de B. A corrente de vapor que sai da coluna corresponde a 80% da alimentação e uma parte do destilado retorna à coluna como refluxo.

Com base nessas informações, conclui-se que o(a)
Alternativas
Q116484 Engenharia Química e Química Industrial
Em ambientes confinados, como o interior de tanques de armazenamento de petróleo e derivados, o ar pode não ser apropriado para a respiração de um ser humano. O motivo, em alguns casos, é a composição volumétrica do ar, que pode apresentar um teor de oxigênio menor que 21%. Se o interior de um tanque contém ar com a composição mássica de 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio, e admitindo-se que a massa molar média do ar seja, aproximadamente, 29 kg/kmol, conclui-se que
Alternativas
Respostas
181: A
182: B
183: A
184: E
185: B
186: B
187: C
188: A
189: C
190: E
191: D
192: D
193: C
194: C
195: E
196: B
197: E
198: C
199: D
200: E