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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Dispositivos do tipo casco e tubo são contraindicados quando os dois fluidos (quente e frio) estiverem no estado líquido.
A condução de calor pode ocorrer através de um sólido ou de um líquido estacionário, sendo proporcional à condutibilidade térmica do meio.
Os valores típicos para o coeficiente de troca de calor por convecção forçada, em
, estão na faixa de dezenas a centenas para gases e de centenas a milhares para líquidos. A taxa de convecção de calor pode ser calculada com base na temperatura do fluido em movimento, observada na distância equivalente à espessura da camada limite turbulenta, sendo a temperatura da superfície desconsiderada na equação de transporte.
O tubo de Venturi clássico de seção circular apresenta três partes importantes: o cone de entrada, destinado a aumentar progressivamente a velocidade do fluido; a parte intermediária cilíndrica, onde se faz a medição de alta pressão; e o cone de saída, que aumenta progressivamente a velocidade do fluido.
Para a medição de vazão de fluidos em suspensão, os tubos de Venturi são mais indicados que os rotâmetros, pois a configuração de construção do tubo de Venturi proporciona menor acúmulo da suspensão.
Os rotâmetros são formados por duas peças fundamentais: um tubo cônico vertical com o diâmetro maior voltado para cima, pelo qual passa o fluido; e um flutuador de diâmetro ligeiramente inferior ao menor diâmetro do tubo cônico.
As bombas podem ser classificadas em dois grupos: bombas cinéticas ou rotodinâmicas e bombas de deslocamento positivo ou volumétricas.
A perda de carga total é calculada pela diferença entre as perdas de carga localizadas e distribuídas. Na operação de bombeamento em dutos, essa perda refere-se à soma da energia perdida pelo fluido, durante seu deslocamento, devido aos efeitos de atrito do escoamento nos dutos, aos acessórios da tubulação, às entradas e saídas e às mudanças de área.
Para a escolha de uma bomba, deve-se considerar a necessidade de vazão do fluido que se deseja transportar, além de sua natureza e condições. A perda de carga a ser vencida pelo bombeamento não interfere nessa escolha.
A fim de se prevenir a cavitação e permitir a operação satisfatória da bomba, o valor NPSHR referente à altura de sucção positiva líquida requerida das bombas centrífugas deve ser igual ou maior que o valor NPSHA relacionado à altura de sucção positiva líquida disponível.
O tratamento é o conjunto de processos aos quais o gás será submetido para se remover ou reduzir os teores de contaminantes para atender as especificações de mercado, segurança, transporte ou processamento posterior. As especificações mais frequentes são relacionadas com:
Torres com recheios são equipamentos empregados para realizar o contato entre um líquido e um gás. Dadas as seguintes declarações a respeito deste equipamentos,
I. O material do recheio origina uma grande área interfacial entre o líquido e o gás.
II. A única forma de recheio utilizado nestas torres são materiais distribuídos randomicamente, tais como: anéis de Rasching, anéis de Lessing, selas de Berl, entre outros.
III. O material que constitui o recheio deve ser quimicamente inerte aos fluidos que serão processados no equipamento.
IV. O recheio deve possuir uma alta porosidade para permitir a passagem de grandes volumes de fluidos através da secção transversal da torre, de forma a evitar inundações e perda de carga.
verifica-se que estão corretas apenas
Dadas as seguintes declarações a respeito do escoamento de fluidos no interior de tubulações,
I. O Número de Reynolds depende do diâmetro e da velocidade do fluido na tubulação, assim como da viscosidade absoluta e da massa específica do fluido.
II. O fator de atrito é um parâmetro adimensional que é utilizado para calcular a perda de carga em uma tubulação devida ao atrito.
III. O perfil de velocidade do fluido no interior do tubulação, em regime completamente desenvolvido, apresenta um formato parabólico.
IV. O fator de atrito pode ser desprezado quando o regime de escoamento no interior do tubo é laminar.
verifica-se que estão corretas apenas
Um reservatório montado sobre um suporte deve ser preenchido com água potável através de uma tubulação que está conectada à rede de distribuição pública de água. Conforme indicado na ilustração, a diferença de altura entre o ponto admissão de água na tubulação e o ponto de descarga é de 5,0 metros.
Considerando que não há atrito na tubulação, indique qual a pressão mínima necessária, em kPa, no ponto de conexão entre a tubulação e a rede de distribuição para encher o reservatório sem a utilização de sistemas artificiais de elevação de água.
Dados: massa especifica da água = 1000 kg . m-3, aceleração da gravidade = 10 . m s-2 e pressão atmosférica local = 100 kPa.
200 mols.s-1 de uma mistura gasosa de nitrogênio e oxigênio deve ser aquecida de 25°C (condição de referência) até 500°C. Sabendo que a mistura é equimolar e que as entalpias específicas do nitrogênio e do oxigênio são, respectivamente, 14 kJ.mol-1 e 15 kJ.mol-1, a taxa de calor necessária para aquecer essa mistura é de
Atenção: Utilize as Figuras 5 e 6 para responder à questão.
Para os cálculos adotar g = 10,0 m . s−2 e massa específica da água igual a 1.000 kg . m−3.
Atenção: Utilize as Figuras 5 e 6 para responder à questão.
Para os cálculos adotar g = 10,0 m . s−2 e massa específica da água igual a 1.000 kg . m−3.
Na instalação da Figura 5 deseja-se bombear água a 20 °C na vazão de 30 m3 . h−1. A perda de carga na tubulação na sucção (trecho 1 a 2) é de 10,0 J . kg−1. Já a perda de carga na tubulação no recalque (trecho 3 a 4) é de 3,0 m.c.a. Será utilizado a bomba KSB Megabloc modelo 32-125 com rotação de 3.500 rpm, no gráfico a altura manométrica (H) é dada em m.c.a., a vazão da água (Q) em m3 . h−1 e os diâmetros dos rotores em mm. Desprezar a variação de energia cinética.
O menor diâmetro do rotor que atenderá a instalação é de
Em relação aos trocadores de calor, que constituem exemplo de operações unitárias de transporte de calor, julgue o item.
O trocador de calor casco e tubo, formado por placas metálicas
paralelas onde ocorre a transferência de calor entre dois
fluidos, é vantajoso em relação aos demais trocadores de calor,
dada a alta área de troca térmica, a despeito de o equipamento
ser compacto.
Em relação aos trocadores de calor, que constituem exemplo de operações unitárias de transporte de calor, julgue o item.
O fluxo de energia em trocadores de calor ocorre com a
transferência de calor da fonte com menor temperatura para a
fonte com maior temperatura.
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