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

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Q804668 Engenharia Química e Química Industrial

Em um processo contínuo, tem-se uma corrente de alimentação de 100 moles/h de uma mistura 30-70 (molar) de benzeno (B) e tolueno (T), que deverá ser separada em duas frações, cada uma delas com as seguintes características.


Corrente de topo


Vazão molar: 20 moles/h

Composição:

0,95 mol B/mol

0,05 mol T/mol


Corrente de fundo


Vazões molares:

11 moles B/h

69 moles T/h


Pretende-se escalonar o processo para uma nova vazão de alimentação de 1.500 moles/h.


Considerando-se que se deseja atingir essa mesma separação, quais serão os novos valores para as vazões molares da corrente de topo (vazão total) e para as vazões de B e de T na corrente de fundo, respectivamente?

Alternativas
Q2806870 Engenharia Química e Química Industrial

A substância explosiva azida de sódio, de fórmula NaN3, é usada nos air bags automotivos e decompõem-se de acordo com a seguinte equação:


2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3N2(g)


Dados:


• Constante universal dos gases R = 0,082 L.atm/K.mol

• Massa Molar do Na = 23 g/mol

• Massa molar do N = 14 g/mol

• t(K) = t (°C) = + 273


Assinale a alternativa que apresenta a massa em gramas aproximada de azida de sódio necessária para fornecer o nitrogênio suficiente para inflar um air bag de 75,0 L a uma pressão de 1,2 atm a 25°C.

Alternativas
Q2770265 Engenharia Química e Química Industrial

A quantidade de matéria (em mol) de cloreto de amônio que deve ser adicionada a 4 L de uma solução de NH3 a 0,20 mol/L para formar um tampão cujo pOH = 4, sabendo que a constante de ionização do íon amônio a 25ºC é 5,5 × 10–10 e o produto iônico da água a 25ºC é 10–14, é:

Alternativas
Q2770251 Engenharia Química e Química Industrial

A equação não balanceada para a produção do cloro gasoso está representada abaixo:


NaCl + MnO2 + H2SO4 C Na2SO4 + MnSO4 + Cl2(g) + H2O, Considerando que no processo produtivo, a uma temperatura de 27˚ C e a uma pressão de 3,0 atm, foi obtido um rendimento de 60,5%, e que utilizamos 0,8 kg de cloreto de sódio, o volume de cloro gasoso obtido, em litros, é:


Dados: Massas atômicas: Cl = 35,5 u e Na = 23 u; Constante universal dos gases ideais = 0,082 atmLmol–1k–1

Alternativas
Q2736201 Engenharia Química e Química Industrial

Uma central petroquímica utiliza carvão mineral como fonte de energia para a geração de vapor. O carvão utilizado contém, em média, 2% de seu peso de enxofre. A queima do carvão gera dióxido de enxofre, que será removido em um equipamento de remoção à base de dióxido de cálcio. A central petroquímica queima 3.000 toneladas de carvão por dia. Considerando a eficiência de conversão de 75%, qual a quantidade de dióxido de cálcio necessária para a remoção total do enxofre e a quantidade de sulfito de cálcio gerada diariamente, respectivamente?

Alternativas
Q2716884 Engenharia Química e Química Industrial

Em relação aos grupos adimensionais, assinale a sequência que ilustra o preenchimento CORRETO dos parênteses, de cima para baixo:


1. Razão entre as difusividades térmica e mássica.

2. Razão entre transferência de calor por convecção e somente por condução.

3. Gradiente de concentração adimensional na superfície e fornece uma medida da transferência de massa convectiva que ocorre na superfície.

4. Razão entre as difusividades de momento e mássica.

5. Razão entre as difusividades de momento e térmica.


( ) Número de Prandtl.

( ) Número de Sherwood.

( ) Número de Lewis.

( ) Número de Schmidt.

( ) Número de Nusselt.

Alternativas
Q2716883 Engenharia Química e Química Industrial

Da mesma forma que a ____________ serve para definir a condutividade térmica, a __________ define outra propriedade de transporte importante, a difusividade mássica. Na transferência de massa, difusividades mássicas podem ter grandes variações, com as __________ difusividades associadas à difusão em gases e as _____________ difusividades associadas à difusão em sólidos. O fluxo mássico difusivo da espécie “A” representa ______________.


Assinale a alternativa cujas opções completam CORRETAMENTE as sentenças acima, na ordem em que aparecem no texto.

Alternativas
Q2716881 Engenharia Química e Química Industrial

Considere o que se afirma sobre radiação térmica.


I. É a energia emitida pela matéria que está a uma temperatura não nula. A emissão pode ocorrer a partir de gases, líquidos e superfícies sólidas. A radiação também pode incidir sobre uma superfície a partir de suas vizinhanças.

II. A emissão pode ser atribuída a alterações nas configurações eletrônicas dos átomos ou moléculas que constituem a matéria.

III. A transferência por radiação ocorre mais dificilmente no vácuo.

IV. O fluxo térmico emitido por uma superfície real é maior do que aquele emitido por um corpo negro à mesma temperatura.

V. A emissividade é uma propriedade que depende do material da superfície, mas independe de seu acabamento.


Assinale a alternativa em que todas a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

Alternativas
Q793005 Engenharia Química e Química Industrial
O Spray-Dryer pode ser utilizado para a secagem de leite de levedura excedente do processo de fermentação alcoólica para produção de levedura seca comercial. Sabe-se que o leite de levedura contém 60% de sólidos e 40% de água, que deve ser removida pelo Spray-Dryer para atingir 20% de umidade na levedura. Assim, a fração de água eliminada pelo equipamento, tomando como base a alimentação do Spray-dryer, é
Alternativas
Q792986 Engenharia Química e Química Industrial
Deseja-se estimar o tempo necessário para filtrar 10 m3 de uma solução em um filtro prensa em escala industrial à pressão constante e igual a 1.106 kgf/m2 . A solução inicial tem concentração conhecida, e a área do filtro é de 10 m2 . Para isso, realizou-se um ensaio em bancada com a mesma solução, e os resultados obtidos estão apresentados no gráfico a seguir. O filtro do experimento possui 0,02 m2 de área, e a pressão durante a filtração foi mantida constante em 50 kgf/cm2


Sabe-se que a equação que relaciona a queda de pressão em meios porosos aos balanços de massa para processos de filtração à pressão constante é:

Onde α: resistência da torta; Rm: resistência do meio filtrante.



Face ao exposto, o tempo estimado para realizar a filtração industrial é
Alternativas
Q499612 Engenharia Química e Química Industrial
Tanto o propano quanto o butano podem ser utilizados como combustíveis. De acordo com as reações de combustão  de ambos os hidrocarbonetos, considere que para aquecer 1 L de água é necessário cerca de 360 KJ de calor, a uma  temperatura  ambiente  de  20°C.  É  correto  afirmar  que  a  quantidade  de  massa,  em  gramas,  de  cada  material  respectivamente utilizado para gerar esse calor é de, aproximadamente, 


imagem-018.jpg
Alternativas
Q499607 Engenharia Química e Química Industrial
De  acordo  com  a  imagem  sobre  aplicação  dos  balanços  materiais  e  de  energia  ao  processo  de  destilação,  relacione  adequadamente as colunas a seguir.
  Imagem associada para resolução da questão                                                    




A sequência está correta em
Alternativas
Q499599 Engenharia Química e Química Industrial
Um biorreator é um vaso no qual uma conversão biológica ocorre envolvendo enzimas, micro-organismos e/ou células animais e vegetais Na fermentação anaeróbica de cereais, a levedura Saccharomyces cerevisiae digere glicose (C6H12O6) proveniente dos grãos para formar etanol (C2H5OH) e ácido propenóico (C2H3CO2H) pelas seguintes reações globais:

· Reação 1: C6H12O6 →2 C2H5OH + 2 CO2
· Reação 2: C6H12O6 →2 C2H3CO2H + 2 H2O

Em um processo batelada, o fermentador é carregado com 4000 kg de uma solução de glicose a 12% em água. Após a fermentação, 120 kg de CO2 foram produzidos, permanecendo no mosto 90 kg de glicose não convertida. Sobre esse processo, analise.

I. O balanço material para o componente i é imagem-010.jpg

II. O número de graus de liberdade é zero.

III. O processo é transiente em sistema fechado.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
Alternativas
Q499587 Engenharia Química e Química Industrial
As operações de separação são as que mais envolvem cálculos de balanço de massa, também chamado de balanço material. Em alguns casos, além do balanço material, é necessário realizar balanço de energia. Todas as operações de separação ocorrem no interior de um equipamento, projetado para se conseguir o efeito desejado. Sobre tais operações e seus equipamentos, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) Na operação absorção gasosa, uma corrente gasosa é alimentada continuamente pela parte inferior de um equipamento absorvedor e escoa em contracorrente com um líquido solvente que é admitido pelo topo da torre.

( ) A extração líquido-líquido é usada quando se deseja remover de uma mistura de líquidos um ou mais componentes, denominado(s) soluto(s), através do contato direto com um líquido conhecido como solvente, que é miscível com a mistura original (a carga) e remove totalmente os componentes desejados da carga.

( ) A adsorção é usada quando se deseja remover de uma mistura de líquidos ou de gases um ou mais componentes através do contato direto com um líquido.

( ) O tipo mais simples de secador é o secador de bandeja que opera em batelada e é, normalmente, usado para operações em pequena escala.

A sequência está correta em
Alternativas
Q499583 Engenharia Química e Química Industrial
A imagem apresenta um sistema aberto com acúmulo após 50 minutos.

Imagem associada para resolução da questão

De acordo com as informações anteriores, analise. 

I. O acúmulo representará a soma de todo o material que se acumulou no sistema durante esse intervalo de tempo. 

II. As condições das correntes em escoamento não variam no tempo.

  III. O balanço material para o processo é:  acúmulo de material dentro do  sistema =  total de material  alimentado no  sistema — total de material retirado do sistema.

  Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
Alternativas
Q499578 Engenharia Química e Química Industrial

Um  tanque  rígido,  termicamente  isolado,  está  conectado  a  duas  tubulações,  ambas  equipadas  com  válvulas.  Uma  dessas tubulações é uma linha com vapor d’ água a 1000 kPa e 600 K. A outra é uma linha conectada a uma bomba de vácuo. As duas válvulas estão inicialmente fechadas. A válvula para a bomba de vácuo é então aberta lentamente, de  modo a evacuar o tanque por completo. Essa válvula é então fechada. A seguir, abre‐se lentamente a válvula da linha  de  vapor  permitindo  a  entrada  cuidadosa  de  vapor  para  o  tanque  evacuado,  até  que  a  pressão  deste  esteja  equalizada à pressão da linha de vapor. Imagem associada para resolução da questão


Para o processo descrito, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. 

(     ) O tanque é um sistema aberto estacionário. 
(     ) O balanço geral de energia pode ser representado pela equação UT2 - 0= - ( Hsai – Hentra). 
(     ) Há transferência de calor no processo. 
(     ) Inicialmente, não há massa no sistema, de modo que UT1 = 0. 

A sequência está correta em
Alternativas
Q489988 Engenharia Química e Química Industrial
Acerca dos processos físicos que ocorrem por difusão de massa, julgue o item seguinte.

Em geral, a conservação de massa total requer que o somatório dos fluxos difusivos de todas as espécies seja maior que um.
Alternativas
Q489950 Engenharia Química e Química Industrial
   imagem-024.jpg

Em um reator ideal, de processo contínuo, que opera em estado estacionário, a combustão de imagem-025.jpg ocorre com uma conversão de 90% do reagente limitante. Esse reator é alimentado com imagem-026.jpg e ar a taxas de 16 kg/h e 300 kg/h, respectivamente, conforme ilustrado no esquema apresentado.

Considerando que, nessa situação, a combustão do imagem-027.jpg seja completa e que a composição do ar que alimenta o reator seja de 24%, em massa, de imagem-028.jpg e, o restante, de imagem-029.jpg, julgue o item subsequente.

A porcentagem, em massa, de imagem-031.jpg na corrente de saída do reator é superior a 10%.
Alternativas
Q2880026 Engenharia Química e Química Industrial

Considere que em uma solução de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) foi padronizada por meio da dissolução de 0,1g de KIO3 em água, da adição de um grande excesso de KI e acidificação com HCl. O iodo liberado consumiu 50mL da solução de tiossulfato para descolorir o complexo azul de amido-iodo.

Nessas condições é CORRETO afirmar que a concentração do Na2S2O3 é aproximadamente igual a

Alternativas
Q2880020 Engenharia Química e Química Industrial

Ao utilizar um padrão primário hipotético X na padronização de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH), a reação de neutralização ocorre na proporção estequiométrica de 1 para 1. Considere que foram gastos 25mL da solução de NaOH 0,1mol/L na titulação e foi consumido 0,5 gramas do padrão.

Nessas condições é CORRETO afirmar que a massa molar do padrão primário escolhido é igual a

Alternativas
Respostas
141: C
142: A
143: B
144: A
145: E
146: E
147: A
148: B
149: D
150: A
151: A
152: B
153: A
154: B
155: D
156: C
157: E
158: C
159: B
160: C