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

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Q2766524 Engenharia Química e Química Industrial

A adição de íons fluoretos a água potável tem como objetivo prevenir o surgimento de cáries na população. Devido a possível toxicidade quando em doses elevadas, à concentração deste íon na água para consumo humano não deve ultrapassar o valor limite de 1 mg . L-1. Esta concentração pode também ser representada por

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Ano: 2014 Banca: FCC Órgão: SABESP Prova: FCC - 2014 - SABESP - Engenharia Química |
Q923951 Engenharia Química e Química Industrial
Um efluente contendo ácido sulfúrico (H2SO4) com uma concentração de 0,10 mol . L−1 de solução será neutralizado com uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 4,0 mol . L−1 de solução. O tratamento é em batelada e o volume de efluente ácido a tratar é de 20,0 m3. O volume necessário de hidróxido de sódio na concentração de 4,0 mol . L−1 é de
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Ano: 2014 Banca: FCC Órgão: SABESP Prova: FCC - 2014 - SABESP - Engenharia Química |
Q923945 Engenharia Química e Química Industrial
Desejando-se produzir água potável na vazão de 100 m3 . minuto−1, contendo uma concentração final de cloro livre de 1,0 mg . L−1, a vazão necessária de uma solução de hipoclorito de sódio com concentração de cloro livre igual a 50 g . L−1 para atingir esse objetivo deve ser de
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Q888468 Engenharia Química e Química Industrial
Uma amostra de gás natural foi coletada de um reservatório. Devido a grandes concentrações de metano, etano e propano, foi adotada a composição mássica dada na tabela.
Tabela: Composição mássica do gás natural analisado

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De acordo com esses dados, a fração molar obtida para o metano, etano e o propano são, respectivamente,
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Ano: 2014 Banca: IDECAN Órgão: CNEN Prova: IDECAN - 2014 - CNEN - Técnico em Química |
Q732370 Engenharia Química e Química Industrial
Um analista produziu uma solução aquosa quando diluiu 2 x 103 µg de certa enzima com massa molecular igual a 28.000 Da (aproximadamente 28.000 u), em 1 cm3 de água. Em seguida, realizou um ensaio enzimático, adicionando 100 x 10–3 mL da solução da enzima em um recipiente que já continha uma mistura contendo 290 µL de um tampão adequado (pH 8) e mais 10 µL do substrato da enzima (concentração igual a 2 x 10–3 mols/L). As concentrações molares finais (no ensaio enzimático) da enzima e do substrato enzimático são, respectivamente,
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Q457862 Engenharia Química e Química Industrial
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Considere uma reação que se processa em fase líquida em dada temperatura. Acima está representado o inverso da taxa de reação do reagente A em função de sua conversão. Se 30 mol/s do reagente A são alimentados a uma concentração de 3 mol/L, em um CSTR, desejando-se atingir uma concentração de 0,9 mol/L de reagente na saída, o volume do reator, em litros, será aproximadamente de
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Q457838 Engenharia Química e Química Industrial
A vazão de 100 kmol/h de uma mistura contendo 10 mol%, 20 mol%, 30 mol% e 40 mol% de propano (P), butano (B), isopentano (I) e hexano (H), respectivamente, alimenta um tambor de flash, que opera a 366,5 K e a 6,8 atm. Se 1,8 kmol/h de hexano são recolhidos na corrente de vapor e as constantes de equilíbrio são KP = 4,2, KB = 1,75, KI = 0,74 e KH = 0,34, a razão entre as vazões de vapor e de líquido formados (V/L) é, aproximadamente,
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Q457824 Engenharia Química e Química Industrial
Dois tanques cilíndricos distintos, equipados com aquecedor elétrico, operando em paralelo, aquecem separadamente um mesmo tipo de líquido com densidade ρ e calor específico Cp . Cada tanque apresenta apenas uma corrente de entrada e uma de saída, é bem agitado e não perde calor para o ambiente. As condições de operação contínua, no regime permanente, de cada tanque são apresentadas a seguir.

TANQUE 1: as vazões mássicas de entrada e de saída são iguais a W; o volume no tanque é V; e a temperatura da corrente de saída é ΔT superior à da corrente de entrada.

TANQUE 2: as vazões mássicas de entrada e de saída são iguais a W/2; o volume no tanque é 4V; e a temperatura da corrente de saída é 2ΔT superior à da corrente de entrada.

Para a manutenção dessas condições, as taxas de calor Q1 e Q2 cedidas pelos respectivos aquecedores elétricos dos tanques 1 e 2 são tais que
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Q457821 Engenharia Química e Química Industrial
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Um dos efluentes do processo de hidrotratamento de gás combustível é água contendo H2 S e NH3 , denominada água ácida. De forma a possibilitar a remoção de H2 S e NH3 , duas colunas de destilação são empregadas, conforme apresentado na Figura acima. As condições da entrada e recuperações dos compostos nas colunas estão apresentadas nessa Figura (as recuperações de água no topo das colunas são admitidas iguais a zero). A fração molar de H2 S que sai junto à água na corrente 4 é, aproximadamente, igual a
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Q457818 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma refinaria, uma torre de resfriamento opera com a corrente de saída de ar a 41  °C com umidade relativa de 80%, sendo a vazão total da corrente igual a 2.000 kmol . h-1 .

Se a vazão de vapor de água que entra com a corrente de ar na torre é 58 kmol . h-1 , a taxa de água evaporada na torre, em kmol .h-1 , é, aproximadamente, de

Dado Pressão de vapor de água a 41°C ≈ 0,08 atm
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Q457815 Engenharia Química e Química Industrial
Uma solução líquida de n-butano e n-pentano é adicionada a ácido acético, resultando em uma mistura líquida com massa específica igual a 800 kg . m-3 .

Admitindo comportamento ideal do sistema, a fração mássica de ácido acético na mistura é, aproximadamente, de

Dados
massa específica do ácido acético ≈ 1000 kg . m-3
massa específica da mistura n-butano + n-pentano ≈ 600 kg . m-3
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Q2959085 Engenharia Química e Química Industrial

A unidade de base do SI baseada em um protótipo materializado vigente é o

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Q333994 Engenharia Química e Química Industrial
Julgue os itens a seguir, no que concerne aos balanços de massa e energia, que são fundamentais na definição global de um processo químico-industrial.
No balanço de energia em um processo exotérmico, o termo de geração associado ao calor gerado em processos reativos terá uma contribuição negativa para o processo.
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Q477301 Engenharia Química e Química Industrial
Numa tubulação em aço carbono escoam 2.800m3/h de GNV (gás natural veicular), com massa específica igual a 0,740kg/m3. Qual opção abaixo indica a vazão mássica através da tubulação?
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Q477292 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma tubulação escoa um fluido (massa específica de 0,73kg/Nm3 ) a uma velocidade de 12m/s, que é direcionado para um tanque com volume de 250m3 e leva 1 hora, 15 minutos e 30 segundos para enchê-lo totalmente. O diâmetro da tubulação e a vazão mássica são dados por
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Q432098 Engenharia Química e Química Industrial
imagem-023.jpg

Para efetuar a concentração de melaço de cana, para fins de fermentação alcoólica, efetua-se um processo de eliminação de água por evaporação, como ilustrado na figura. O processo é alimentado com 20.000 kg/h de uma solução com 15% de açúcares e, no primeiro estágio, utilizam-se 2.000 kg/h de vapor, sendo a razão entre os vapores recuperados de 2:2:1.

Se a solução na saída contém 40% de açúcares, então o total de vapor recuperado e o volume de solução final, ambos em kg/h, são, respectivamente,
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Q432093 Engenharia Química e Química Industrial
imagem-020.jpg

No processo de destilação descrito na figura, a alimentação tem uma mistura de 390 kg/h de benzeno e 460 kg/h de tolueno. O destilado tem composição de 10% (molar) de tolueno e, na base, a composição de saída é de 80% (molar) em tolueno. Além disso, a razão de refluxo (refluxo/destilado) é 3.

O refluxo na coluna, em kmol/h, e a composição dessa corrente, em %(molar), são, respectivamente,
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Q272908 Engenharia Química e Química Industrial
As reações a seguir mostram o processo de SOLVAY para a fabricação de carbonato de sódio.

1 - NH3 + H2 O → NH4 OH - Rendimento de 70%

2 - CO2 + H2 O → H2 CO3 - Rendimento de 50%

3 - 2NH4 OH + H2 CO3 → (NH4 ) 2 CO3 + 2H2 O - Rendimento de 70%

4 - (NH4 ) 2 CO3 + CO2 + H2 O → 2NH4 HCO3 - Rendimento de 80%

5 - NH4 HCO3 + NaCImagem 019.jpg → NaHCO3 + NH4 CImagem 020.jpg - Rendimento de 75%

6 - 2NaHCO3 → Na2 CO3 + CO2 + H2 O - Rendimento de 90%

Para 1.000 kmol de CO2 na etapa 2, qual a quantidade, em kmol, de carbonato de sódio formado?

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Q272907 Engenharia Química e Química Industrial
Um sistema opera com múltiplos reatores adiabáticos, que processam uma reação R → P, intercalados com resfriadores, conforme ilustrado na figura a seguir.

Imagem 017.jpg

As correntes são altamente diluídas com inerte para controle de temperatura, de forma que a capacidade calorífica das correntes é aproximadamente igual à capacidade calorífica do inerte. As temperaturas de entrada e saída das correntes nos reatores estão indicadas na figura.

A conversão total de R no processo é de

Imagem 018.jpg

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Q272906 Engenharia Química e Química Industrial
Uma das rotas da produção industrial de eteno é o craqueamento do etano, um processo endotérmico, conduzido tipicamente sem a presença de catalisadores, em fornos que operam em altas temperaturas. Uma série de reações radicalares leva a um grande número de compostos.

Considere, apenas, a ocorrência das reações a seguir.

1 - C2 H6 → C2 H4 + H2
2 - C2 H4 + C2 H6 → C3 H6 + CH4

A tabela a seguir apresenta o resultado da análise cromatográfica de uma amostra na saída do reator de uma unidade industrial na qual são considerados, apenas, metano, eteno e etano.

Imagem 016.jpg

Se a alimentação consiste de uma mistura metano-etano, com fração molar de etano de 95%, a razão entre o número de mols de hidrogênio e de propeno na saída do reator é

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Respostas
161: E
162: D
163: C
164: D
165: C
166: B
167: B
168: B
169: B
170: B
171: E
172: C
173: E
174: B
175: D
176: D
177: C
178: B
179: B
180: A