Questões de Concurso Sobre fenômenos de transporte: mecânica dos fluidos, transferência de calor e transferência de massa em engenharia química e química industrial

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Q4274792 Engenharia Química e Química Industrial
Durante a especificação técnica de uma linha de recalque para o transporte de uma salmoura industrial, avalia-se o escoamento em regime permanente através de uma tubulação horizontal de diâmetro interno uniforme e rugosidade conhecida. Considerando os princípios da conservação da energia mecânica para fluidos reais e a aplicação prática da Equação de Bernoulli estendida, assinale a alternativa que descreve corretamente o comportamento das pressões ao longo dessa linha de escoamento.
Alternativas
Q4250677 Engenharia Química e Química Industrial

No que concerne à adsorção, aos efeitos difusivos em reações heterogêneas e à influência de pressão e temperatura na adsorção, julgue o item subsequente.


A redução do tamanho das partículas de um catalisador poroso não influencia a difusão dentro da partícula catalítica porosa.

Alternativas
Q4250675 Engenharia Química e Química Industrial

No que concerne à adsorção, aos efeitos difusivos em reações heterogêneas e à influência de pressão e temperatura na adsorção, julgue o item subsequente.


O transporte difusivo é relevante apenas para os reagentes.

Alternativas
Q4250653 Engenharia Química e Química Industrial
        No plano de modernização de uma unidade industrial de produção de cerveja, o chefe da equipe de engenheiros de processos propôs a substituição dos sistemas convencionais de resfriamento de mosto por trocadores de calor de alta eficiência, visando ao incremento da taxa de recuperação térmica e ao atendimento dos indicadores de sustentabilidade energética estabelecidos pela empresa.

Tendo como referência inicial a situação hipotética precedente, julgue o item subsequente, a respeito dos arranjos, das resistências e dos limites termodinâmicos.


A modelagem termodinâmica de um trocador de calor de área infinita operando em contracorrente permite que a temperatura de saída do fluido frio se aproxime da temperatura de entrada do fluido quente, enquanto, em correntes paralelas, as temperaturas de saída de ambos os fluidos convergem assintoticamente para um valor intermediário comum.

Alternativas
Q4250652 Engenharia Química e Química Industrial
        No plano de modernização de uma unidade industrial de produção de cerveja, o chefe da equipe de engenheiros de processos propôs a substituição dos sistemas convencionais de resfriamento de mosto por trocadores de calor de alta eficiência, visando ao incremento da taxa de recuperação térmica e ao atendimento dos indicadores de sustentabilidade energética estabelecidos pela empresa.

Tendo como referência inicial a situação hipotética precedente, julgue o item subsequente, a respeito dos arranjos, das resistências e dos limites termodinâmicos.


O arranjo em contracorrente em trocadores de calor proporciona uma média logarítmica das diferenças de temperatura (MLDT) superior à da configuração em correntes paralelas que operam com as mesmas temperaturas terminais.

Alternativas
Q4250651 Engenharia Química e Química Industrial
        No plano de modernização de uma unidade industrial de produção de cerveja, o chefe da equipe de engenheiros de processos propôs a substituição dos sistemas convencionais de resfriamento de mosto por trocadores de calor de alta eficiência, visando ao incremento da taxa de recuperação térmica e ao atendimento dos indicadores de sustentabilidade energética estabelecidos pela empresa.

Tendo como referência inicial a situação hipotética precedente, julgue o item subsequente, a respeito dos arranjos, das resistências e dos limites termodinâmicos.


O acúmulo contínuo de depósitos de incrustação (fouling factor) nas paredes dos tubos eleva o valor do coeficiente global de transferência de calor (U) da unidade térmica.

Alternativas
Q4250650 Engenharia Química e Química Industrial
        No âmbito da gestão de eficiência energética de uma planta petroquímica, um engenheiro químico, responsável por certificar a integridade e a performance térmica da rede de dutos de distribuição de vapor de alta pressão, avalia o projeto de isolamento atual quanto à sua capacidade de minimizar as perdas térmicas para o meio ambiente, o que impacta diretamente a pegada de carbono da planta e a conformidade com as metas de sustentabilidade exigidas pelos órgãos reguladores ambientais. 

Acerca dos fundamentos das ciências térmicas e das resistências térmicas envolvidas no transporte de energia na situação hipotética apresentada, julgue o item que se segue.


A condução de calor em regime permanente através de um duto cilíndrico metálico apresenta um fluxo de calor (em W/m2 ) constante ao longo da direção radial externa.

Alternativas
Q4250649 Engenharia Química e Química Industrial
        No âmbito da gestão de eficiência energética de uma planta petroquímica, um engenheiro químico, responsável por certificar a integridade e a performance térmica da rede de dutos de distribuição de vapor de alta pressão, avalia o projeto de isolamento atual quanto à sua capacidade de minimizar as perdas térmicas para o meio ambiente, o que impacta diretamente a pegada de carbono da planta e a conformidade com as metas de sustentabilidade exigidas pelos órgãos reguladores ambientais. 

Acerca dos fundamentos das ciências térmicas e das resistências térmicas envolvidas no transporte de energia na situação hipotética apresentada, julgue o item que se segue.


O número de Prandtl quantifica a relação intrínseca entre a difusividade cinemática de quantidade de movimento e a difusividade térmica de um fluido.

Alternativas
Q4250648 Engenharia Química e Química Industrial
        No âmbito da gestão de eficiência energética de uma planta petroquímica, um engenheiro químico, responsável por certificar a integridade e a performance térmica da rede de dutos de distribuição de vapor de alta pressão, avalia o projeto de isolamento atual quanto à sua capacidade de minimizar as perdas térmicas para o meio ambiente, o que impacta diretamente a pegada de carbono da planta e a conformidade com as metas de sustentabilidade exigidas pelos órgãos reguladores ambientais. 

Acerca dos fundamentos das ciências térmicas e das resistências térmicas envolvidas no transporte de energia na situação hipotética apresentada, julgue o item que se segue.


A radiação térmica demanda a presença de um meio material contínuo e particulado para propagar suas ondas eletromagnéticas entre as fornalhas da planta petroquímica.

Alternativas
Q4250647 Engenharia Química e Química Industrial
        No âmbito da gestão de eficiência energética de uma planta petroquímica, um engenheiro químico, responsável por certificar a integridade e a performance térmica da rede de dutos de distribuição de vapor de alta pressão, avalia o projeto de isolamento atual quanto à sua capacidade de minimizar as perdas térmicas para o meio ambiente, o que impacta diretamente a pegada de carbono da planta e a conformidade com as metas de sustentabilidade exigidas pelos órgãos reguladores ambientais. 

Acerca dos fundamentos das ciências térmicas e das resistências térmicas envolvidas no transporte de energia na situação hipotética apresentada, julgue o item que se segue.


O incremento da turbulência no escoamento interno de fluidos promove o espessamento da subcamada limite laminar colada à parede da tubulação, o que favorece o seu isolamento térmico.

Alternativas
Q4250646 Engenharia Química e Química Industrial
        Um engenheiro químico responsável pela regulação de uma concessionária de saneamento avalia o plano de investimentos focado na expansão de uma estação elevatória. O relatório técnico atesta o uso de tubulações de polietileno de alta densidade (PEAD) e bombas centrífugas operando no ponto de máxima eficiência.

A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir, que se refere à mecânica dos fluidos aplicada. 


O regime de escoamento turbulento dissipa uma quantidade de energia superior à dissipada pelo regime laminar em tubulação idêntica, fenômeno provocado pelas intensas flutuações e pela formação de vórtices macroscópicos. 

Alternativas
Q4250645 Engenharia Química e Química Industrial
        Um engenheiro químico responsável pela regulação de uma concessionária de saneamento avalia o plano de investimentos focado na expansão de uma estação elevatória. O relatório técnico atesta o uso de tubulações de polietileno de alta densidade (PEAD) e bombas centrífugas operando no ponto de máxima eficiência.

A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir, que se refere à mecânica dos fluidos aplicada. 


No projeto de uma estação elevatória, para assegurar a integridade da bomba centrífuga, a carga positiva de sucção disponível (NPSHd) da instalação deve apresentar valor numérico superior à carga positiva de sucção requerida (NPSHr) indicada pelo fabricante.

Alternativas
Q4250644 Engenharia Química e Química Industrial
        Um engenheiro químico responsável pela regulação de uma concessionária de saneamento avalia o plano de investimentos focado na expansão de uma estação elevatória. O relatório técnico atesta o uso de tubulações de polietileno de alta densidade (PEAD) e bombas centrífugas operando no ponto de máxima eficiência.

A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir, que se refere à mecânica dos fluidos aplicada. 


De acordo com o diagrama de Moody, o fator de atrito na zona de turbulência plena depende exclusivamente do número de Reynolds do escoamento.

Alternativas
Q4250643 Engenharia Química e Química Industrial
        Um engenheiro químico responsável pela regulação de uma concessionária de saneamento avalia o plano de investimentos focado na expansão de uma estação elevatória. O relatório técnico atesta o uso de tubulações de polietileno de alta densidade (PEAD) e bombas centrífugas operando no ponto de máxima eficiência.

A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir, que se refere à mecânica dos fluidos aplicada. 


A cavitação em bombas centrífugas ocorre quando o fluido vaporiza na voluta de descarga, região caracterizada pela altíssima pressão hidrodinâmica gerada pelo rotor.

Alternativas
Q4250642 Engenharia Química e Química Industrial

No que se refere a medição e transporte de fluidos, ao tubo de Venturini e à placa de orifício, julgue o item seguinte. 


O desempenho da placa de orifício independe da espessura e da planura da placa, mas depende do formato dos cantos do furo central, uma vez que o seu desgaste pode alterar o coeficiente de descarga e ocasionar erros na medição da vazão.

Alternativas
Q4250641 Engenharia Química e Química Industrial

No que se refere a medição e transporte de fluidos, ao tubo de Venturini e à placa de orifício, julgue o item seguinte. 


Em sistemas de transporte de fluidos em tubulações, a perda de carga ocorre devido ao atrito entre o fluido e as paredes da tubulação, bem como pela presença de conexões, curvas, válvulas e reduções, o que exige maior energia de bombeamento para que se mantenha o escoamento. 

Alternativas
Q4250640 Engenharia Química e Química Industrial

No que se refere a medição e transporte de fluidos, ao tubo de Venturini e à placa de orifício, julgue o item seguinte. 


O tubo de Venturi transforma a carga piezométrica em carga cinética, o que aumenta a velocidade da água na seção estrangulada e provoca uma queda de pressão em decorrência da redução da seção de escoamento da tubulação.

Alternativas
Q4250621 Engenharia Química e Química Industrial

Julgue o item que se segue, relativo aos balanços de massa e de energia em processos químicos.


Secagem adiabática consiste no processo de redução do teor de umidade acompanhado da diminuição da temperatura da amostra a ser aquecida.

Alternativas
Q4137796 Engenharia Química e Química Industrial

Leia o caso a seguir. 


Durante o projeto de um novo setor de aquecimento em uma indústria de alimentos, engenheiros químicos avaliaram o uso de quatro líquidos diferentes como fluido de trabalho em um trocador de calor. Esse fluido circularia em circuito fechado, aquecido entre 100 °C e 150 °C, para aquecer uma mistura aquosa mais fria. Para que a operação fosse segura e eficiente, o fluido de trabalho deveria escoar pelas tubulações sem exigir grandes pressões de bombeamento, evitando sobrecarga de bombas e conexões; permanecer estável na faixa de temperaturas utilizada, reduzindo o risco de formação de vapores inflamáveis; favorecer a transferência rápida de calor entre as superfícies metálicas e a mistura aquosa, diminuindo o tempo necessário para atingir a temperatura desejada; e aproveitar bem o aquecimento recebido, de modo que não fossem necessários grandes ajustes na quantidade de fluido no circuito para manter o processo nas condições previstas.

Os dados obtidos para as quatro substâncias candidatas estão apresentados na tabela a seguir:



Imagem associada para resolução da questão



Quais substâncias são escolhas viáveis para atuar como fluido de trabalho nesse trocador de calor?

Alternativas
Q4126356 Engenharia Química e Química Industrial
A eficiência analítica em Eletroforese Capilar (CE) é frequentemente expressa pelo número de pratos teóricos (N), assim como na cromatografia líquida de alta performance.
Sobre os fatores que determinam a eficiência e a resolução na CE, é correto afirmar:
Alternativas
Respostas
1: B
2: E
3: E
4: C
5: C
6: E
7: E
8: C
9: E
10: E
11: C
12: C
13: E
14: E
15: E
16: C
17: C
18: E
19: A
20: B