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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Q1773171 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma indústria, se faz necessário o transporte de um fluido entre dois tanques, que estão separados por uma altura de 10 m. Para que essa operação seja realizada, é necessária uma bomba, cuja curva característica é H = H0 – aQ2 , em que Q é vazão volumétrica de líquido em metros cúbicos por segundo; H é a carga correspondente em metros de coluna de líquido; H0 =100m e a = 105s2/m5. Desconsiderando os efeitos de perdas de carga na tubulação que conecta os tanques e tendo em vista que a tubulação tem diâmetro constante, a vazão volumétrica é de :
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Q1773170 Engenharia Química e Química Industrial
O fluxo de calor que atravessa uma parede de concreto, com dimensões de 2,0 m de altura por 2,0 m de largura, 5,0 cm de espessura, condutividade térmica 0,8 w/ m.K, com temperatura interna de 150 ºC e externa de 30 ºC, é de
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Q1773168 Engenharia Química e Química Industrial
Um fluxo de ar na condição padrão (P = 101 kPa, T = 15°C) entra em um compressor a 75 m/s, conforme apresentado na figura abaixo. O ar sai do compressor com uma velocidade de 125 m/s, à pressão e temperatura absolutas de 200 kPa e 345 ºK, respectivamente. A vazão em massa é de 1 kg/s. A água de refrigeração que circula em volta da carcaça do compressor remove 18 kJ/kg de ar.
Imagem associada para resolução da questão
Sendo que: o regime é permanente; somente o trabalho do eixo está presente; o ar se comporta como gás ideal Imagem associada para resolução da questão e as variações no parâmetro z são desprezíveis.

Dados:

cp = 1 KJ/Kg.K; entalpia: h = u + pv conservação da massa: Imagem associada para resolução da questão conservação de energia:

Imagem associada para resolução da questão


Onde Imagem associada para resolução da questão é o calor do sistema, eixo o trabalho realizado pelo eixo, cisalhamento o trabalho realizado por tensões cisalhantes, outros o trabalho realizado por outros meios, u a energia interna, p a pressão no fluido, Imagem associada para resolução da questão o volume do fluido, g a gravidade, z a altura do fluido, v a velocidade do fluido h a entalpia do fluido,T temperatura do fluido, cp a capacidade térmica. A potência requerida pelo compressor é de:

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Q1773165 Engenharia Química e Química Industrial
A água (ρ = 1000 kg/m3) escoa de modo permanente através do dispositivo abaixo. As áreas são: A1 = 0,2 m², A2 = 0,5 m² e A3 = A4 = 0,4 m².  A vazão em massa através da área 3 é dada como 0,4 kg/s. A vazão em volume entrando pela área 4 é de 0,1 m³/s, e a velocidade da água na área 1 é de Imagem associada para resolução da questão. O escoamento é permanente e incompressível e as propriedades do fluido são uniformes em cada seção em que este cruza as fronteiras do Volume de Controle. Sabe-se que o princípio de conservação de massa para um dado Volume de Controle é representado por:
Imagem associada para resolução da questão
Imagem associada para resolução da questão
Sabendo que é o volume do fluido no Volume de Controle e t é tempo, a vazão mássica que passa pela área 2 é de: 
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Q1773164 Engenharia Química e Química Industrial
O princípio físico em que está baseado o funcionamento do medidor de temperatura denominado de termopar é o:
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Q1773159 Engenharia Química e Química Industrial
Uma seção de cano de água redutora tem um diâmetro de entrada de 50 mm e um diâmetro de saída de 30 mm. Se a velocidade de entrada constante (em média na área de entrada) é 2,7 m / s, a velocidade de saída é:
Imagem associada para resolução da questão
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Q1773157 Engenharia Química e Química Industrial

Considerar o seguinte problema para resolução da questão.


Em uma indústria de processamento de alimentos, o vinagre (a densidade do vinagre é 1080 kg / m3) é bombeado do porão para um tanque superior a uma altura de 7 m, com uma vazão de 700 L / min. Desconsiderando o atrito e outras perdas, torna-se possível determinar alguns valores.


Se durante 2 minutos de operação o trabalho realizado é de 30 kNm, a potência necessária no equipamento será de:

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Q1763401 Engenharia Química e Química Industrial
Uma indústria projetou um tanque com orifício na base para que a água coletada possa escoar para outro reservatório. Se considerarmos que o tanque está aberto e cheio de água, podemos determinar a velocidade com que a água flui pelo orifício. Dados: g = 10 m/s2 .
Imagem associada para resolução da questão
Assinale a alternativa que expressa a velocidade com que a água flui pelo orifício.
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Q1763399 Engenharia Química e Química Industrial
Geralmente, no verão é bem comum fazer dias de muito calor. Portanto, se um automóvel permanecer no sol com suas janelas fechadas, por 20 minutos, irá aquecer muito o seu interior. Vamos considerar que passe uma quantidade de calor através das janelas do automóvel de 240 kcal. Qual será o fluxo de calor através das janelas do automóvel nas condições mencionadas?
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Q1763398 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro químico observa um objeto que repousa, durante um minuto, sobre a superfície de uma placa de 40 cm de espessura (L). A base da placa é mantida em 468 K e notou que a superfície permaneceu 448 K. Dados: Condutividade térmica da placa (K): 50 W/m°C. Área da placa (A): 0,8 m2 . Analise as assertivas e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) O fluxo de calor calculado é 6 vezes menor que a quantidade de calor total transmitida entre as duas regiões da placa. ( ) O fluxo de calor é 2 kJ/s. ( ) A quantidade de calor total transmitida entre as duas regiões da placa é 120 kJ. ( ) A razão entre a quantidade de calor total transmitida entre as duas regiões da placa e o fluxo de calor é de 0,6.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
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Q1763393 Engenharia Química e Química Industrial
O engenheiro químico de uma empresa projetou uma tubulação com estreitamento para escoar um determinado fluido com velocidade de saída igual a 10 m s-1 . Sabe-se que a tubulação apresenta inicialmente seção reta de 20 cm2 e pressão interior de 1,5 atm. Qual será a pressão no estreitamento, sendo que apresenta seção reta de 2 cm2? Dados: g = 10,0 m s-2 ; ρágua = 1000 kg m3 e 1 atm = 101 kPa.
Imagem associada para resolução da questão
Assinale a alternativa que corresponde à pressão no estreitamento.
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Q1763392 Engenharia Química e Química Industrial
A figura a seguir mostra o trecho da tubulação proposta para o projeto de uma empresa. Nessa tubulação deverá escoar um gás em regime permanente. Considere que na seção (1) tem-se A1 = 25 cm2 , p1 = 3 kg m-3 e v1 = 30 m s-1 e na seção (2), A2 = 15 cm2 , ρ2 = 12 kg m-3 . De acordo com os dados fornecidos, foi solicitado ao engenheiro químico responsável da empresa que calculasse a velocidade na seção (2).
Imagem associada para resolução da questão
Assinale a alternativa que corresponde à velocidade na seção (2).
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Q1763391 Engenharia Química e Química Industrial
Um engenheiro químico verificou o escoamento de uma tubulação de gás e precisa calcular a massa específica desse gás na seção (2). Considere o processo isotérmico, com pressão de 3,5 105 N m-2 e temperatura de 27°C na seção (1) e pressão de 2,5 105 N m-2 na seção (2). Dados: k = 1,4 e R = 4.122 m2 s -2 K -1 . Assinale a alternativa que corresponde à massa específica do gás na seção (2).
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Ano: 2021 Banca: FGV Órgão: IMBEL Prova: FGV - 2021 - IMBEL - Engenheiro - Químico |
Q1756960 Engenharia Química e Química Industrial
A transferência de massa é o processo de transporte em que existe a migração de uma ou mais espécies químicas em um dado meio, podendo esse ser sólido, líquido ou gasoso. O mecanismo de transferência de massa molecular resulta

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Ano: 2021 Banca: FGV Órgão: IMBEL Prova: FGV - 2021 - IMBEL - Engenheiro - Químico |
Q1756959 Engenharia Química e Química Industrial

O trocador de calor pode ser do tipo Contato Direto ou Contato Indireto. Essas classificações dizem respeito à (ao)

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Ano: 2021 Banca: FGV Órgão: IMBEL Prova: FGV - 2021 - IMBEL - Engenheiro - Químico |
Q1756958 Engenharia Química e Química Industrial

Um líquido flui por uma tubulação de 10 metros de comprimento com 20 mm de diâmetro. A velocidade do líquido é de 2 m/s.

Imagem associada para resolução da questão

Sabendo-se que a rugosidade do material da tubulação é igual a 0,12 mm e considerando o Diagrama de Moody acima, a perda de carga normal, em metros, é de

Dados: - massa específica do líquido (ρ): 1000kg / m3;

- viscosidade do líquido (μ): 1 x 10-3 N.s / m2;

- aceleração da gravidade (g): 10m/s2.

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Ano: 2021 Banca: FGV Órgão: IMBEL Prova: FGV - 2021 - IMBEL - Engenheiro - Químico |
Q1756957 Engenharia Química e Química Industrial

Um recipiente é aquecido em um fogão para ferver água. Sabe-se que o calor é transferido do fogão para a panela a uma taxa de 1000 W.

Quando a superfície da base do recipiente, que está exposta ao fogão, alcança 105o C, a temperatura do fundo que está em contato com a água, em OC, é de

Dados: - diâmetro do fundo do recipiente (D): 400 mm; - espessura do fundo do recipiente (e): 2π mm; - condutividade do material do recipiente (k): 100 W/mK.
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Q2955784 Engenharia Química e Química Industrial
Uma determinada estação de tratamento de água emprega um sistema de desinfecção para o tratamento de uma corrente aquosa contendo concentração de coliformes totais de 78 col mL-1. O sistema opera como um reator de mistura perfeita. A cinética de degradação de microrganismo é de 1ª ordem, em função da concentração de coliformes. A constante de desinfecção é 45 dia-1. Para uma vazão de afluente a ser processado de 180 L dia-1 e redução de 99% da concentração de coliformes, o volume do reator requerido deverá ser de:
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Q2955781 Engenharia Química e Química Industrial

Durante fiscalização num posto de abastecimento de combustível e serviços, foi identificado um vazamento de combustível mediante inspeção num poço de monitoramento. A partir da medida instrumental em campo, verificou-se que a pressão parcial de benzeno presente na coluna de ar interna ao poço era de 0,225 Pa.

Dado: constante de Henry (10 °C) HB = 3,0 Pa L mg-1.

Considerando a Lei de Henry, qual é a estimativa de concentração de benzeno dissolvido, na fase aquosa (CB), no poço de monitoramento inspecionado?

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Q2955775 Engenharia Química e Química Industrial
Determinada indústria metalúrgica emprega um adensador gravitacional como etapa preliminar à estação de tratamento de efluentes, com o intuito de retirar grande parte do lodo metálico da fase aquosa (sólidos suspensos). Esse adensador processa uma corrente de alimentação (vazão de 10.000 L h-1 e concentração de sólidos suspensos de 2.000 mg L-1), segregando-a em duas correntes: corrente sobrenadante (vazão estimada em 8.000 L h-1 e concentração de sólidos suspensos de 150 mg L-1) e corrente de fundo rica em sólidos suspensos. A concentração de sólidos suspensos (CF) e a recuperação de sólidos na corrente de fundo (RF) são, respectivamente:
Alternativas
Respostas
221: C
222: A
223: A
224: C
225: B
226: A
227: B
228: B
229: C
230: A
231: D
232: C
233: B
234: B
235: D
236: C
237: A
238: B
239: E
240: B