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

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Q2329321 Engenharia Química e Química Industrial
Um poço de gás associado (óleo + gás) produz aproximadamente:

• 700 m3 /dia de óleo (medidos na condição de 300 K) • 12.000 m3 /dia de gás natural (medidos na condição de 300 K, 1 atm)

Considerando-se uma condição de escoamento de 360 K e 15 atm e densidade do líquido constante, a vazão volumétrica total (gás + líquido), em m3 /dia, é, aproximadamente,
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Q2329320 Engenharia Química e Química Industrial
No sistema de água de resfriamento, cerca 100 t/h de água circulam para os trocadores de calor, conforme a Figura abaixo. A concentração de contaminante, predominantemente dureza da água, na corrente de alimentação de água fresca (make up) obriga a existência de uma purga (blow down), para que não se acumulem impurezas no sistema.  



Imagem associada para resolução da questão



Sabe-se que a dureza da corrente de purga (blow down) é cinco vezes a dureza da corrente de make up (entrada de água fresca) e que 8% da água que entra na torre é evaporada.
Sabe-se também que a dureza da água é da ordem de partes por milhão, e tais impurezas não saem na corrente de água evaporada.
A vazão de make up, em t/h, é, aproximadamente,
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Q2329318 Engenharia Química e Química Industrial

Considere o fracionamento de um composto representado na Figura abaixo, operando em regime permanente. 



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Todas as correntes 1, 2 e 3 são líquidas, com capacidades caloríficas de aproximadamente 5 kJ/(kgºC). Admita as seguintes informações sobre as diferenças de temperatura entre as correntes 2 e 1, as correntes 3 e 1 e a taxa de calor trocado no trocador Tr1 por vazão mássica da corrente 1Imagem associada para resolução da questão :



Imagem associada para resolução da questão



Nessas condições, a razão Imagem associada para resolução da questão em kJ/kg, é, aproximadamente,

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Q2329310 Engenharia Química e Química Industrial
Uma coluna de destilação separa uma mistura binária de etanol e água, para a produção de uma corrente de etanol puro.
Quanto ao refluxo mínimo e ao refluxo total, observa-se que o refluxo
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Q2329299 Engenharia Química e Química Industrial
Um refrigerador doméstico opera com um fluido refrigerante no ciclo de refrigeração por compressão de vapor. Durante esse processo, é usado um fluido refrigerante que passa pelas etapas sequenciais:
• expansão adiabática; • evaporação, em que o líquido se torna vapor, o qual se encaminha ao compressor onde sofre uma compressão isentrópica;
• condensação onde ocorre a mudança de vapor para líquido, reiniciando-se o ciclo.


Considerando-se o processo descrito acima, conclui-se que a(o) 
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Q2319515 Engenharia Química e Química Industrial
Durante um período de 3 horas, a água acumulada no tanque de armazenamento representado na Figura 1, abaixo, foi determinada em 6.000 kg. Considerando que as taxas de alimentação e de remoção permanecem constantes durante esse período de 3 horas, determine a taxa da segunda corrente de alimentação, A2
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Q2234441 Engenharia Química e Química Industrial
Qual das substâncias envolvidas na reação MnO2 + H2SO4 + H2O2 → MnSO4 + 2H2O + O2 atua como agente redutor?
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Q2224883 Engenharia Química e Química Industrial
Um sólido, oriundo de um processo industrial, apresenta teor em massa de 25,0% de água e necessita ser secado, por questões de processo, para produzir um sólido com 5,0% (em massa) de água. Nas condições especificadas, qual a fração de água removida do sólido original? 
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Q2221251 Engenharia Química e Química Industrial
Processos de reciclo e purga são bastante utilizados em indústrias químicas para aumentar o rendimento, reduzir custos operacionais ou até mesmo conservar a energia do sistema. A Figura 2 abaixo apresenta um típico processo esquemático que possui ambas as correntes.  Imagem associada para resolução da questão
Figura 2
Considerando o balanço material, assinale a alternativa que apresenta os balanços materiais com sistemas independentes. 
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Q2221241 Engenharia Química e Química Industrial
O balanço de massa no regime permanente é importante para o dimensionamento dos equipamentos de processo. Já o balanço de energia, nesse mesmo regime, determinará a taxa de energia envolvida nos equipamentos de transferência de calor (carga térmica) e/ou na taxa de energia envolvida nos equipamentos, em que o trabalho está sendo trocado com as vizinhanças. Considerando os casos especiais de regime permanente, analise as assertivas abaixo:
I. Quando as energias cinética e potencial são desprezíveis em relação aos demais termos:    Imagem associada para resolução da questão
II. Quando as energias cinética e potencial são desprezíveis, não há trabalho:
   Imagem associada para resolução da questão
III. Quando as energias cinética e potencial não são desprezíveis: We=0 e Q=1
Quais estão INCORRETAS?
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Q2186749 Engenharia Química e Química Industrial
Em um processo industrial de alimentos, o balanço de massa é importante para garantir a eficiência do processo. Ele pode ser aplicado em diferentes etapas, desde o recebimento das matérias-primas até a produção e o armazenamento dos produtos acabados. Na produção de geleias, entre as diversas etapas, tem-se a etapa de concentração, em que se utiliza o tacho encamisado para aquecer a mistura de frutas, açúcar e água, concentrando a solução até atingir o ponto de sólidos solúveis desejado. Nesse sentido, deseja-se produzir geleias de morango, em batelada, com 65% de teor de sólidos totais a partir de 2600 kg de uma mistura inicial com 50% de teor de sólidos totais que é colocada em um tacho encamisado. Com base no balanço de massa, qual a massa de geleia de morango produzida?
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Q2176451 Engenharia Química e Química Industrial
Em plantas de ácido sulfúrico, geralmente se produz ácido em determinado grau e a partir dessa composição o ácido é diluído para produzir concentrações diferentes para comercialização. Uma planta de ácido sulfúrico produz como composição primária, ácido sulfúrico a 85% (em mol). Em um tanque de mistura, deve-se produzir ácido sulfúrico a 20% (em mol). Para diluir o ácido sulfúrico concentrado, a fábrica utiliza água vinda de uma torre de lavagem dos gases do reator que possui uma concentração de 5% (em mol) de H2SO4. Qual é a vazão mássica (em kg/h) das duas correntes de entrada necessárias para produzir 100 kg/h de H2SO4 a 20% (em mol).
Dados: Peso molecular H2SO4 = 98 g/mol e Peso molecular H2O = 18 g/mol
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Q2176450 Engenharia Química e Química Industrial
Na produção de óleo de soja, grãos de soja contendo 13,0% em massa de óleo e 87,0% de sólidos são moídos e vertidos em um tanque agitado (extrator), junto com uma corrente reciclada de n-hexano líquido. A razão de alimentação é de 3 kg de hexano/kg de grãos moídos. Os grãos moídos são suspensos no líquido, e praticamente todo o óleo nos grãos é extraído pelo hexano. O efluente do extrator passa para um filtro. A torta de filtro contém 75,0% em massa de sólidos e o resto é óleo e hexano, na mesma razão com que saem do extrator. A torta de filtro é descartada e o filtrado líquido é vertido em um evaporador, no qual o hexano é vaporizado e o óleo permanece como líquido. O óleo é armazenado em tambores e comercializado. O vapor de hexano é subsequentemente resfriado e condensado, e o hexano líquido é reciclado para o extrator. Um fluxograma e alguns dados relevantes do processo são dados a seguir. Considerando esse processo, assinale a alternativa que apresenta, respectivamente o rendimento de óleo de soja (kg óleo/kg grãos fornecidos), a alimentação virgem de hexano requerida (kg C6H14/kg grãos fornecidos), e a razão do reciclo para a alimentação virgem (kg hexano reciclado/kg alimentação virgem).
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Q2157789 Engenharia Química e Química Industrial
Asfaltenos são hidrocarbonetos policíclicos aromáticos encontrados no petróleo bruto, sendo a precipitação desses compostos um problema para a indústria petroquímica, uma vez que a deposição do asfalteno e de outras macromoléculas sólidas presentes nos reservatórios pode levar ao desgaste e entupimento de tubulações de extração, resultantes da formação de emulsões durante o processo.
     Para a quantificação de asfaltenos de petróleo, os métodos baseados na solubilidade são os mais adequados, consistindo basicamente na mistura do petróleo com n-heptano para causar sua precipitação, lavagens consecutivas com o mesmo solvente e uma extração com tolueno para o isolamento de material inorgânico. 
     O permanganato de potássio (KMnO4; M = 158 g/mol) é um dos compostos utilizados na oxidação em meio ácido de asfalteno, sendo necessários 8 g de KMnO4 para a oxidação de 4 g de asfalteno (M = 900 g/mol).

A partir das informações precedentes, e considerando MH2O= 18 g/mol, julgue o item que se segue.


Em uma solução de 20% de KMnO4 em água, a fração molar do KMnO4 é inferior a 0,10.

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Q2096716 Engenharia Química e Química Industrial
A gasolina é uma mistura de vários hidrocarbonetos, que, na média típica, pode ser representada por C8H18. Assim, a estequiometria da combustão completa da gasolina é definida na equação: 
__ C8H18 + __ O2 + __ N2 → __ CO2 + __ H2O + __ N2
Estabeleça os coeficientes estequiométricos da reação de combustão completa, considerando que o ar atmosférico possui 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio. A seguir, assinale a alternativa INCORRETA.
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Q2096715 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro químico avaliou uma determinada planta e, após calcular, verificou que a vazão na abertura 3 corresponde a _________ m3 /s e o fluido está _________ nessa abertura. Considere o escoamento incompressível e permanente.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.
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Q4149005 Engenharia Química e Química Industrial
Quando um esgoto sanitário é lançado em um corpo d’água, este vai modificar suas características, ocorrendo uma nova concentração dos parâmetros indicativos da qualidade da água, o que se pode chamar concentração da mistura, conforme ilustrado na figura abaixo.

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No caso de lançamento de esgoto in natura de uma cidade com 10.000 habitantes, numa concentração média de DBO de100 mg/L e considerando que a produção de esgoto diária é 200 L/hab.dia, e que a vazão do rio é de10.103 m3 /d, com uma DBO de 5 mg/L, qual é o valor da DBO na zona de mistura?
Alternativas
Q4149002 Engenharia Química e Química Industrial
Considere uma fábrica, que produz um efluente numa vazão de 200 m3 /h, numa concentração de 2 g DQO/L, possuindo uma planta de tratamento de efluentes com um reator biológico anaeróbio UASB de 1 × 10⁶ L.
Considerando que o efluente sai com uma concentração de 120 mg DQO/L, qual é a carga orgânica volumétrica, o tempo de retenção hidráulica e a eficiência do sistema, respectivamente?
Alternativas
Q2667950 Engenharia Química e Química Industrial

Uma coluna de destilação foi projetada para obter 20 kg/h de álcool etílico 94% em massa a partir de uma mistura que contém 25% de álcool etílico. Por motivos de economia, o resíduo deve conter no máximo 1% de álcool etílico.


O fluxo de alimentação desta coluna de destilação, dadas as condições mencionadas, é de:

Alternativas
Q2667937 Engenharia Química e Química Industrial

Um evaporador foi projetado para produzir suco concentrado com 40% de sólidos solúveis, a partir de um suco de frutas contendo 12% de sólidos solúveis. Sabendo que o evaporador é capaz de remover 400 kg/h de água, a taxa mássica de produção de suco concentrado é de aproximadamente:

Alternativas
Respostas
81: B
82: D
83: D
84: B
85: D
86: D
87: A
88: E
89: E
90: C
91: E
92: D
93: C
94: C
95: C
96: A
97: A
98: X
99: D
100: C