Questões de Concurso Sobre cinética e cálculo de reatores em engenharia química e química industrial

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Q3239217 Engenharia Química e Química Industrial
A química orgânica tem aplicações diretas na síntese de compostos utilizados na indústria química. Sobre as reações orgânicas, marque a alternativa INCORRETA:
Alternativas
Q3206854 Engenharia Química e Química Industrial
Uma mistura inadequada de combustível e oxidante pode gerar heterogeneidade dentro do reator, resultando em zonas com excesso de um e em zonas com excesso do outro. Isso pode promover a ocorrência simultânea das reações de combustão completa e incompleta. Considera-se que a combustão do propano (C3H8), completa e incompleta, ocorre de acordo com as reações I e II, nessa ordem, a 800°C e 1 bar:

C3H8(g) + 5O2(g)→ 3CO2(g) + 4H2O(g) – Reação I
C3H8(g) + 7/2O2(g)→ 3CO(g) + 4H2O(g) – Reação II

Se um reator for alimentado com 1 mol de propano e 12 mols de oxigênio, a expressão, dentre as apresentadas a seguir, que possibilita o cálculo da fração de dióxido de carbono (CO2) em função das coordenadas de reação εI e εII, correspondentes às reações I e II, respectivamente é
Alternativas
Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189958 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro está avaliando a conversão e eficiência em um reator em batelada operando a temperaturas diferentes, seguindo a cinética da Lei de Arrhenius. A reação é de ordem zero em relação ao reagente A. Qual das seguintes mudanças resultaria no maior aumento da taxa de reação?
Alternativas
Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189956 Engenharia Química e Química Industrial
Em um reator de mistura perfeita (CSTR) operando em estado estacionário, a conversão de um reagente A para produto B é de 60%. Se a taxa de reação −rA é constante ao longo do reator, qual dos seguintes fatores afetaria diretamente a conversão?
Alternativas
Ano: 2025 Banca: UFCG Órgão: UFCG Prova: UFCG - 2025 - UFCG - Engenheiro – Área Químico |
Q3189945 Engenharia Química e Química Industrial
Em um reator de leito fixo (PBR) catalítico, uma reação heterogênea ocorre na superfície do catalisador. O desempenho do reator é influenciado por diversos fatores, incluindo a difusão de massa e a atividade catalítica.

I – A resistência à difusão de massa no interior dos poros do catalisador pode limitar a velocidade global de reação no reator de leito fixo.
PORQUE
II – Em reações heterogêneas, a etapa de adsorção dos reagentes na superfície do catalisador é sempre o fator limitante da velocidade de reação.
Alternativas
Q3969387 Engenharia Química e Química Industrial
No reator continuo ideal de mistura perfeita (CSTR), o conteúdo é bem agitado e uniforme, em todo reator. Assim, a corrente de saída deste reator tem a mesma composição que o fluido no interior do reator. Considere que um litro por minuto de um líquido contendo А е В (СAO = 0,10 mol/L, Cво = 0,010 mol/L) escoa em reator de mistura perfeita de volume V = 1 L. Os materiais reagem de uma forma complexa, com estequiometria desconhecida. A corrente de saída do reator contém A, B e C (CAf = 0,02 mol/L, CBf  =  0,03 mol/L e Cct  =  0,04 mol/L), como mostra a imagem a seguir:


Imagem associada para resolução da questão


Diante do exposto, é possível afirmar que a taxa de reação de A,e C será, respectivamente:
Alternativas
Q3969382 Engenharia Química e Química Industrial
Os processos químicos industriais são quaisquer processos de transformação industrial de matérias-primas em produtos, por meio de transformações químicas ou físico-químicas, sendo estes dotados, na maior parte dos casos, de características e propriedades físicas e/ou químicas, diferentemente das matérias-primas que os originaram. Com base no controle dos processos químicos, analise as assertivas: 

I. Produção em batelada é o tipo de produção em pequena escala, na qual são gerados produtos em etapas de produção com períodos de tempo de processo bem definidos.
II. Para a produção em batelada, é usado o Reator de Batelada, o qual admite entrada de reagentes e saída de produtos durante o processo de reação, sendo alimentado da quantidade estequiométrica dos reagentes no início, tendo os produtos obtidos descarregados.
III. Os reatores em batelada têm um menor custo de instalação e controle. Se comparados aos reatores contínuos, permitem um longo tempo de reação, testar inovações e desenvolver novos produtos, mas, por outro lado, não são viáveis para produção em larga escala.
IV. Produção em fluxo contínuo é o tipo de produção em grande escala na qual são gerados produtos em processos de reação transiente, cujo tempo de reação, chamado de tempo de residência no reator, é determinado pela concentração dos reagentes e pelo volume do reator.
V Para a produção em fluxo continuo, são usados dois tipos de reatores: CSTRs (Continuous stirred-tank reactor - reator de tanque de agitação contínua) e os reatores tubulares.

Estão CORRETAS:
Alternativas
Q3969379 Engenharia Química e Química Industrial
Dados experimentais de reações químicas são obtidos por meio de ensaios conduzidos em um recipiente denominado reator químico, em diferentes condições operacionais. Há uma grande variedade de tipos e configurações de reatores em que se pode realizar experimentos de laboratório e obter dados cinéticos. Em relação às configurações de reatores, analise as afirmações e julgue V, para as verdadeiras, ou F, para as falsas.

( ) O reator descontínuo ou batelada é um tanque com operação descontinua e conteúdo reacional, geralmente agitado durante todo o tempo que a reação está sendo conduzida.
( ) O reator de tanque contínuo, conhecido como CSTR, é um equipamento em forma de tanque, com operação contínua, no qual, durante a realização de uma reação química, ocorrem adição e remoção contínua de matéria simultaneamente ao reator.
( ) Reatores tubulares são reatores que têm forma de tubos pelos quais entram reagentes por uma extremidade, escoam, reagem e, transformados em produtos, saem pela outra extremidade.
( ) O reator ideal, conhecido como CSTR, é aquele projetado ou analisado com base nos modelos conhecidos, sendo uma representação ou interpretação completa de um reator real, facilitando o direcionamento da compreensão e visualização dos fenômenos observados durante a reação.

Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem?
Alternativas
Q3969378 Engenharia Química e Química Industrial
Há muitas maneiras de processar um fluido: em um único reator descontínuo (batelada) ou continuo; em uma série de reatores, possivelmente com alimentação por injeção ou aquecimento, ambos entre estágios; em um reator com reciclo da corrente do produto, usando várias condições e razões de alimentação, etc. A disposição de reatores mostrada abaixo consiste de três reatores pistonados em duas linhas paralelas. A linha D tem um reator de volume 50 litros, seguida de um reator de volume igual a 30 litros. Já a linha E tem um reator de volume 40 litros. 


Imagem associada para resolução da questão


Qual é a fração de alimentação que deve ir para a linha D?
Alternativas
Q3699406 Engenharia Química e Química Industrial
Em relação aos reatores em batelada, é correto afirmar que
Alternativas
Q3452982 Engenharia Química e Química Industrial
Considere que dois reagentes são alimentados em reator CSTR. A concentração de cada reagente nos respectivos reservatórios é de 0,5 mol/L. O volume do reator é de 10 litros, a conversão é de 40% e a taxa de reação é de 0,003 mol/(L.min). Nessas condições, a vazão de alimentação, em L/min, desse reator é aproximadamente igual a
Alternativas
Q3452981 Engenharia Química e Química Industrial
O volume, em litros, de um reator PFR necessário para reduzir a concentração de saída para 10% da concentração de entrada quando a vazão volumétrica for 50 litros/min e a velocidade específica, k, for 0,5 min-1 é aproximadamente igual a
Alternativas
Q3452979 Engenharia Química e Química Industrial

A desidrogenação catalítica do etano produz eteno de acordo com a reação química a seguir:



C2H6 → C2H4 + H2



A conversão de etano por passe no reator é de 50%. Se o produto efluente do processo contém 8% molar de etano, a conversão global de etano, em porcentagem, é aproximadamente igual a

Alternativas
Q3326933 Engenharia Química e Química Industrial
Considere as afirmativas relacionadas à Cinética de Inativação Térmica, apresentadas a seguir. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas:

(__)O valor D é uma medida da resistência térmica de microrganismos e varia com a temperatura do processo.
(__)A cinética de primeira ordem não é aplicável para descrever a taxa de decréscimo de microrganismos viáveis durante o tratamento térmico.
(__)O conceito de F (Letalidade) é independente do valor de SV (Sterilization Value) no cálculo do tempo de tratamento térmico.

Assinale a alternativa com a sequência, de cima para baixo, correta: 
Alternativas
Q3012696 Engenharia Química e Química Industrial
Tendo em vista que aplicações de cálculo, pesagem, preparo e dosagem possibilitam realizar a padronização de soluções e reagentes químicos, assinale a opção correta acerca desse tema. 
Alternativas
Q2550343 Engenharia Química e Química Industrial
Na cinética química, a energia mínima necessária para que a formação do complexo ativado e, assim, a efetiva realização da reação é denominada de energia:
Alternativas
Q2550341 Engenharia Química e Química Industrial
Jorge todo dia toma seu comprimido de vitamina C, que é dissolvido na água. Jorge apenas ingere o comprimido quando ele é totalmente dissolvido. Certo dia, ele percebeu que dividir o comprimido pela metade antes de colocá-lo na água fez com que ele se dissolvesse mais rápido do que quando colocado inteiro. Nesse contexto, o fator que influenciou a velocidade da reação foi:
Alternativas
Q2485449 Engenharia Química e Química Industrial
A importância do projeto de reatores está ligada à cinética química, e os reatores são o ponto central de quase todos os produtos químicos industriais. Sobre os tipos e particularidades dos reatores, analise as assertivas abaixo:
I. Os reatores podem ser classificados de acordo com o tipo de reação, a geometria do equipamento e o número de pratos internos.
II. O objetivo de usar catalisadores em um reator é aumentar a velocidade da reação química, pois catalisadores promovem um caminho reativo e de alta energia.
III. Reações catalisadas formam um composto intermediário e transiente, pois ele acaba se decompondo no final da reação, deixando a substância inicial inalterada.
IV. Reatores de leito fixo se distinguem de reatores tubulares devido à presença de partículas (catalisadores) no leito do equipamento em vez de entre as tubulações.

Quais estão corretas?
Alternativas
Q3730623 Engenharia Química e Química Industrial
Quando se observam os catalizadores automobilísticos, vê-se que ajudam a promover a queima completa de vários gases que deixam o motor em reações de oxidação incompletas. Eles são fundamentais para a melhoria da qualidade do ar em grandes cidades, pois podem reduzir as emissões de gases altamente poluentes em até 80%. Exemplo: Óxido de Nitrogênio, Monóxido de Carbono, Hidrocarbonetos diversos. Sua temperatura ideal de atuação catalítica gira ao redor de 400 °C até 800 °C. Os catalizadores são estruturas complexas, compostas por uma base cerâmica, com área cheia de microvilosidades, recobertos por diferentes materiais ativos, capazes de gerar sinergias entre eles. Por exemplo, a Platina é um metal nobre que atua melhor em ambientes com abundância de O2, oxidando os gases poluente de forma sequencial. Já em ambientes ou momentos com menor disponibilidade de oxigênio, o Ródio entra em ação, catalisando outros mecanismos de reação para formar gases menos poluentes. A presença desses metais encarece o acessório dos veículos, mas a durabilidade pode se estender a toda a vida útil do automóvel, já que o catalisador nunca é consumido na reação.
                                                                Imagem associada para resolução da questão
O mecanismo típico de catálise heterogênea envolve os seguintes passos: 
Alternativas
Q3730618 Engenharia Química e Química Industrial
A pilha de Zinco/Óxido de Manganês pode ser representada pelas reações abaixo. A reação no ânodo será de formação de cloreto de zinco e liberação de um elétron:
Zn + 2 Cl− → ZnCl2 + 2 e−
A reação no cátodo produz hidróxido de zinco e óxido de manganês (3+):
2 MnO2 + ZnCl2 + H2O + 2 e− → Mn2O3 + Zn(OH)2 + 2 Cl−
A reação geral simplificada da pilha vai ser: Zn + 2 MnO2 + H2O → Mn2O3 + Zn(OH)2
Essas pilhas alcalinas fornecem um ddp de cerca de 1,5 volts, e como todas as pilhas, tendem a sofrer com a autodescarga e com reações de deterioração. Mesmo ficando sem uso, sua capacidade vai se degradando aos poucos, pois a placa de zinco na pilha vai sendo corroída com o tempo e ocorrem vazamentos que colocam os eletrólitos em contato. Esses processos de auto degradação são acelerados quando as pilhas são submetidas a temperaturas mais altas. Nesse tipo de pilha, cerca de 0,08% de sua capacidade é perdida a cada dia sob uma temperatura de 20 °C (ou seja, em 2 meses, sem usar a pilha, sua capacidade terá chegado a cerca de 94,5% do valor original). Essa degradação é fortemente acelerada, podendo chegar a 0,6% quando a temperatura ambiente é de 45 °C (em 2 meses, sem usar a pilha, sua capacidade terá chegado a cerca de 69,7% do valor original) reduzindo importantemente a vida útil da pilha. Assim, mesmo sem estarem em uso, pilhas AAA alcalinas têm uma capacidade de armazenamento inicial que vai caindo mais ou menos rapidamente, a partir dos valores iniciais de 1250 miliamp.hora ou 1.87 watts.hora. Por conta disso, os fabricantes de pilhas recomendavam guardá-las sob refrigeração enquanto não estivessem em uso, (sempre protegidas em sacos plásticos para não entrarem em contato com alimentos). O barateamento desse tipo de pilha no mundo fez mudar tais recomendações, mas seus princípios seguem válidos. Dessa maneira, a refrigeração faria as pilhas serem melhor preservadas em sua capacidade, até o momento do uso. Segundo a equação de Arrhenius:
K = A.e -Ea /RT

Onde:
K é a constante de velocidade de uma reação química; A é o chamado fator pré-exponencial; Ea é a Energia de ativação da reação; T é a Temperatura em °K .  
Com base na equação acima, é correto afirmar que  
Alternativas
Respostas
41: C
42: C
43: B
44: B
45: D
46: D
47: C
48: E
49: E
50: A
51: A
52: C
53: E
54: C
55: C
56: D
57: C
58: B
59: D
60: A