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

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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?
Alternativas
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?
Alternativas
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
Alternativas
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).
Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
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.

Alternativas
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.
Alternativas
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.
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
Q2017957 Engenharia Química e Química Industrial
Um afluente escoando a Qa=10 m³/s é alimentado por um efluente com uma vazão de Qe=5 m³/s. A concentração de cloretos a montante da junção é de Ca=25 mg/L, enquanto a concentração de cloretos do efluente é Ce=40 mg/L. Considere que o cloreto não sofre transformações químicas e se conserva. Assuma que os dois fluxos se misturam completamente na junção e, por isso, operam em regime permanente. Os valores da vazão, em m³/s, e a concentração de cloretos, em mg/L, a jusante da junção são, respectivamente:
Alternativas
Q1893671 Engenharia Química e Química Industrial
Julgue o item seguinte, que se referem a balanço de massa em processos químicos. 

O rendimento de uma reação química pode ter como resultado uma massa divergente da esperada, devido às impurezas dos reagentes utilizados. 
Alternativas
Q1893670 Engenharia Química e Química Industrial
Julgue o item subsequente a respeito dos conceitos de balanço de massa em processos físicos e seus componentes de ligação. 

O balanço de massa é corretamente representado pela equação a seguir, que descreve o fluxo de massas. ∑ entrada = ∑ saída − (∑ acúmulo + ∑ conversão)
Alternativas
Q1893669 Engenharia Química e Química Industrial
Julgue o item subsequente a respeito dos conceitos de balanço de massa em processos físicos e seus componentes de ligação. 

Quando não ocorre decaimento radioativo, decomposição bacteriana ou reação química, para as substâncias conservativas, a taxa de acumulação é zero no balanço de massa. 
Alternativas
Q1893668 Engenharia Química e Química Industrial
Julgue o item subsequente a respeito dos conceitos de balanço de massa em processos físicos e seus componentes de ligação.

O balanço material consiste em analisar o deslocamento da massa de uma região para outra.  
Alternativas
Q3264757 Engenharia Química e Química Industrial
O aço inox é bastante empregado na construção de equipamentos e utensílios usados na medicina e na indústria farmacêutica devido as suas propriedades, dentre elas a resistência à corrosão. Uma amostra de aço AISI 316 foi submetida ao ensaio de polarização, conforme a imagem a seguir:


Q50.png (421×305)
(Esboço de uma curva de polarização anódica do aço AISI 316 em solução de Cl .)

Com relação ao comportamento do AISI 316 em uma solução aquosa contendo Cl- , pode-se afirmar que o aço é: 
Alternativas
Q3264744 Engenharia Química e Química Industrial
No processo de fabricação do ácido sulfúrico, 180 Kg de catalisador à base de V2O5 são utilizados para converter SO2 aSO3. Considere que a velocidade da reação está limitada a uma faixa de temperaturas entre 380° C e 620° C e, no conversor com quatro leitos, ocorre a conversão:

• SO2(g) + ½ O2(g) ↔ SO3(g) ∆H = –23,4 Kcal; e,
• Log Kp = 5186,5 / T + 0,611 log T – 6,7497; T: temperatura em K.

Sobre o funcionamento do conversor, assinale a afirmativa INCORRETA.
Alternativas
Q3264741 Engenharia Química e Química Industrial
Uma amostra de gás natural, extraída na Bahia, contém, aproximadamente, 90% de metano e 10% de etano em volume. Naqueima de 1 tonelada desse gás, pode-se estimar o maior valorde aquecimento (Kg/J) e a energia liberada na queima (KJ).
Dados:

C: 12g/mol H: 1g/mol;• calores de combustão (KJ/mol): Metano = –802); Etano =–1.428;
• calor de vaporização da água a 25° C (KJ/mol): 40,013;
• CH4(g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (vap); e,
• C2H6 (g) + 7/2 O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (vap).

Considerando as informações anteriores, o maior valor de aquecimento (KJ/g) e a energia liberada (KJ) na queima de 1 tonelada do G . N da Bahia são, respectivamente:
Alternativas
Q1773169 Engenharia Química e Química Industrial
A figura abaixo apresenta um processo contínuo em estado estacionário com duas unidades de processamento, no qual existem três correntes (a, b e c) cujas vazões são: ṁa, ṁb e ṁc. Porém, a composição de cada uma das correntes é desconhecida.

Imagem associada para resolução da questão

A vazão mássica da corrente b e a quantidade de A nessa corrente são, respectivamente:
Alternativas
Q1763402 Engenharia Química e Química Industrial
No queimador industrial de uma determinada empresa, ocorre a seguinte reação química, não balanceada:
C3H8 + O2 → CO2 + H2O
Considerando a combustão completa do hidrocarboneto C3H8, com uma corrente contendo 440 kg/h de C3H8. Além disso, essa corrente é colocada em contato com uma corrente de ar. Admite-se que a percentagem mássica de gás oxigênio no ar é 20%, e que os demais componentes do ar não participam da reação de combustão. Dados: MMC3H8 = 44 g/mol; MMO2 = 32 g/mol. Assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q2699362 Engenharia Química e Química Industrial

O ciclo do carbono desempenha um papel muito importante para a atmosfera, através da fotossíntese e da respiração. Na fotossíntese, as plantas absorvem a energia solar e o gás carbônico da atmosfera para produzir oxigênio e hidratos de carbono (açúcares), que são utilizados pelos animais e pelas plantas, para produzir energia e emitir gás carbônico através do processo de respiração. Quanto às duas reações químicas adequadamente balanceadas dos processos de fotossíntese e respiração, respectivamente, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Respostas
101: C
102: E
103: D
104: C
105: C
106: C
107: A
108: D
109: C
110: C
111: C
112: E
113: E
114: C
115: E
116: D
117: B
118: B
119: D
120: B