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

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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
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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
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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.

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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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Q272904 Engenharia Química e Química Industrial
No processamento de álcool a partir de beterraba, utiliza-se extração por água quente, retirando açúcares que, posteriormente, serão fermentados, gerando o álcool. Em tal processo, a beterraba é triturada e lavada com água quente. Considere uma situação na qual são processados 1.000 kg/h de beterraba com 20% em massa de açúcar, sendo extraídos 90% dos açúcares da beterraba. A fração mássica do açúcar na solução final é 0,25, e na corrente de polpa processada, a vazão mássica de água é três vezes a vazão mássica do rejeito da beterraba. A figura a seguir ilustra o processo descrito.

Imagem 015.jpg

Nessas condições, a quantidade total de água, em kg/h, que deixa o processo é

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Q272903 Engenharia Química e Química Industrial
A produção de benzeno a partir de tolueno ocorre de acordo com a seguinte reação:

C6 H5 CH3 + H2 → C6 H6 + CH4

Um esquema simplificado do processo está apresentado na figura a seguir, onde são desconsideradas reações paralelas.

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purga impede o acúmulo de metano no sistema. Na entrada do reator, a razão molar H2 /tolueno deve ser mantida igual a 5, e a fração molar de metano é 0,20. A conversão de tolueno em único estágio (tomando como referência a corrente de entrada no reator) é de 75%.

Para uma produção de 150 kmol/h de benzeno, a vazão molar de H2 na purga é, aproximadamente, igual a

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Q272902 Engenharia Química e Química Industrial
C4 H9 OH + HCImagem 011.jpg → C4 H9 CImagem 012.jpg + H2 O

No processo de produção do cloreto de terc-butila, representado acima, adicionaram-se 740 kg de álcool terc-butílico e 432 kg de ácido clorídrico. Se, após uma hora, restaram 4 kmol de ácido clorídrico, a conversão do cloreto de terc-butila é

Imagem 013.jpg

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Q272899 Engenharia Química e Química Industrial

Leia o texto a seguir, para, a partir das reflexões possibilitadas por ele e pelas teorias sobre o serviço de referência, responder às questões 46, 47, 48 e 49:


Talvez algum dia, ao se definir o serviço de referência, bastará apenas dizer o que ele faz. Atualmente, as incompreensões que ainda persistem, mesmo entre aqueles que deveriam saber mais, obrigam quem quer que venha a justificá-lo a tomar especial cuidado para deixar claro o que o serviço de referência não é.
GROGAN, Denis. A prática do serviço de referência. Trad. Antonio Agenor Briquet de Lemos. Brasília: Briquet de Lemos Livros: 2001, p. 29.

Um catalisador para a reforma do etanol leva, predominantemente, à seguinte reação:

C2 H5 OH + 3H2 O → 2CO2 + 6H2

Em um reator de bancada, a alimentação se constituía apenas de água, etanol e inerte.

Se, na saída do reator, a razão molar entre H2 e água, H2 /água, é igual a 3, sendo a conversão de etanol de 80%, então a razão molar água/etanol na alimentação do reator é igual a



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Q272898 Engenharia Química e Química Industrial

Leia o texto a seguir, para, a partir das reflexões possibilitadas por ele e pelas teorias sobre o serviço de referência, responder às questões 46, 47, 48 e 49:


Talvez algum dia, ao se definir o serviço de referência, bastará apenas dizer o que ele faz. Atualmente, as incompreensões que ainda persistem, mesmo entre aqueles que deveriam saber mais, obrigam quem quer que venha a justificá-lo a tomar especial cuidado para deixar claro o que o serviço de referência não é.
GROGAN, Denis. A prática do serviço de referência. Trad. Antonio Agenor Briquet de Lemos. Brasília: Briquet de Lemos Livros: 2001, p. 29.

No processo de absorção de H2 S por DEA para a eliminação de gases ácidos de correntes gasosas, a eficiência da remoção de enxofre atinge 98%. Nesse processo, uma corrente de gás natural, com vazão mássica de 3 t/h, contendo 15% de H2 S, é tratada com 2 t/h de uma corrente contendo água e DEA.

A fração mássica de H2 S na corrente de líquido efluente da coluna de absorção é, aproximadamente, igual a

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Q258116 Engenharia Química e Química Industrial
Gás natural, cuja composição molar é 90% de metano, 7% de etano e 3% de propano, escoa no interior de uma tubulação de 0,05 m 2 de área de seção transversal, com velocidade uniforme igual a 0,28 m/s, na temperatura de 25 °C e pressão de 200 kPa.
Qual é a vazão mássica do gás natural nesse escoamento, expressa em kg/s, considerando comportamento ideal do gás. Dado constante universal dos gases R= 8,31 j/(mol-k)
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Q2781085 Engenharia Química e Química Industrial
Conhecer o teor de cloro ativo que permanece após a desinfecção (cloração) da água, permite assegurar a qualidade microbiológica da mesma, ou seja, certificar-se que ela está atendendo aos padrões estabelecidos para o consumo humano. As reações a seguir estão relacionadas à determinação quantitativa de cloro residual. Observe:

Q55.png (395×55)

Em relação às determinações quali e quantitativas do cloro residual em amostras de água, é correto afirmar que, EXCETO:
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Q2781078 Engenharia Química e Química Industrial

A massa de 5,00g de formamida (composto não volátil) foi dissolvida em 100,00g de água a 30ºC. A pressão de vapor da solução resultante foi medida e o valor observado foi de 31,20 mmHg. Considerando que a pressão de vapor da água pura é 31,82 mmHg nessa mesma temperatura, qual é o valor aproximado da massa molecular da formamida?

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Q2781069 Engenharia Química e Química Industrial

Num balão de vidro (1,00 L) a 25ºC hermeticamente fechado e pressão de 1 atm, foram adicionadas quantidades equimolares de hidrogênio gasoso e de vapor de iodo. Para esse sistema, a equação da velocidade (v) da reação elementar de formação do iodeto de hidrogênio deve ser escrita da seguinte forma:

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