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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O diâmetro do sistema antes da bomba é D1 , com velocidade de escoamento V1 e, após a bomba, é D2 , com velocidade de escoamento V2 . A pressão do fluido no plano horizontal de referência, PHR, no interior do tubo é P1 e, na saída do sistema, é a pressão atmosférica local, Patm. Considere desprezível a variação da pressão atmosférica para a diferença de altitude comtemplada nesse esquema. O fluido é a água, a temperatura de todo o sistema é T e seu peso específico é γ. Os comprimentos de cada trecho são indicados por Zi , ou seja, o comprimento do trecho 1 é Z1 , do trecho 2 é Z2 , e assim sucessivamente. A altura manométrica total, AMT, aplicada ao sistema para o cálculo de bombeamento, desprezando-se as perdas de carga, é dada pela expressão:

Essa figura indica esquematicamente um trocador de calor com as respectivas condições de operação. Tal trocador possui uma área de transferência de calor de 100 m2 e uma diferença média logarítmica de temperatura entre os fluidos (LMTD) de 54,1 K. As trocas de calor com o ambiente podem ser ignoradas, assumindo-se que toda a troca de calor ocorre apenas entre os fluidos.
Com base no exposto, assinale a alternativa correta.

Afirma-se que a única opção que o número NÃO está de acordo com o procedimento adequado é:
I. A eficiência da bomba diminui com a viscosidade e, portanto, com o aumento das perdas por atrito.
II. Bombas maiores tendem a ter eficiências maiores do que bombas de menor capacidade.
III. No caso de utilização da bomba de deslocamento positivo para dosagem é necessária a avaliação precisa da eficiência volumétrica.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
( ) A característica principal das bombas de deslocamento positivo é que uma partícula líquida em contato com o órgão que comunica a energia tem, aproximadamente, a mesma trajetória que a do ponto do órgão com o qual está em contato.
( ) As turbobombas necessitam do difusor, onde é feita a transformação da maior parte da elevada energia cinética com que o líquido sai do rotor, em energia de pressão.
( ) Nas bombas alternativas, o líquido recebe a ação de forças provenientes de uma ou mais peças dotadas de movimento de rotação que, comunicando energia de pressão, provocam seu escoamento.
( ) As turbobombas são caracterizadas por possuírem um órgão rotatório dotado de pás, chamado rotor, que exerce sobre o líquido forças que resultam da aceleração que lhe imprime. Essa aceleração possui a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do líquido em contato com as pás.
A sequência está correta em
I. Trocadores de calor com feixe de tubos de aço inoxidável e chicanas ou separadores de aço-carbono: corrosão em chicanas ou separadores.
II. Tubos de caldeiras onde ocorrem, em alguns casos, depósitos de cobre ou óxido de cobre.
III. Trocadores de calor, com feixe de tubos de alumínio; a presença de pequenas concentrações de Cu 2+ na água de resfriamento ocasiona, em pouco tempo, perfurações nos tubos.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

Sobre a curva característica de bombas centrífugas, analise.
I. A altura manométrica total máxima que a bomba pode fornecer corresponde à vazão zero. À medida que a vazão de líquido aumenta, a altura manométrica cai.
II. Quanto menor a densidade do líquido, maior o degrau de pressão fornecido pela bomba.
III. A relação entre a densidade do líquido e a pressão pode ser expressa pela equação Δ P = ρ . Δ h . g.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
Um tanque rígido, termicamente isolado, está conectado a duas tubulações, ambas equipadas com válvulas. Uma dessas tubulações é uma linha com vapor d’ água a 1000 kPa e 600 K. A outra é uma linha conectada a uma bomba de vácuo. As duas válvulas estão inicialmente fechadas. A válvula para a bomba de vácuo é então aberta lentamente, de modo a evacuar o tanque por completo. Essa válvula é então fechada. A seguir, abre‐se lentamente a válvula da linha de vapor permitindo a entrada cuidadosa de vapor para o tanque evacuado, até que a pressão deste esteja equalizada à pressão da linha de vapor.

Para o processo descrito, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) O tanque é um sistema aberto estacionário.
( ) O balanço geral de energia pode ser representado pela equação UT2 - 0= - ( Hsai – Hentra).
( ) Há transferência de calor no processo.
( ) Inicialmente, não há massa no sistema, de modo que UT1 = 0.
A sequência está correta em
Película ascendente, película descendente, circulação forçada, células a combustível, serpentina rotativa, placas e leito móvel são equipamentos empregados regularmente como sistemas de evaporação.
Sistemas de evaporação de múltiplos efeitos empregam dispositivos de reaquecimento do fluido quente, entre efeitos, objetivando minimizar o fluxo de vapor total necessário nas operações.
Em geral, a conservação de massa total requer que o somatório dos fluxos difusivos de todas as espécies seja maior que um.
De acordo com a lei de Fick de difusão binária unidimensional, a estimativa do fluxo mássico de uma substância é obtida pela soma do fluxo volumétrico ponderado (bulk motion) com o valor de difusão molecular dessa substância.
Em uma mistura binária, o coeficiente de difusão, expresso em m² /s, tem grande dependência da temperatura e é inversamente proporcional à pressão do gás.
Os trocadores de calor são tipicamente classificados com base nas suas características construtivas e no modo como os fluidos escoam nesses aparelhos, que pode ser laminar ou turbulento.
Trocadores de calor do tipo compacto, em que pelo menos um fluido esteja no estado gasoso, devem apresentar elevada área por unidade de volume de superfície de troca.