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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Q154072 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

Caso o vapor de água ceda o seu calor latente de vaporização no interior do trocador de calor e condense, é recomendado que esse vapor passe pelo casco sempre que houver o uso de chicanas.
Alternativas
Q154071 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

Se o vapor for usado para aquecer uma corrente de hidrocarbonetos em um trocador de calor do tipo casco-tubo, então a força motriz variará menos no caso de o trocador operar em regime de contracorrente do que se ele operar em regime paralelo.
Alternativas
Q154070 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

Se a tubulação através da qual o vapor é transportado for isolada com duas camadas confeccionadas com materiais distintos, que possuem coeficientes de troca de calor diferentes, então o fluxo de calor através dos dois isolantes será o mesmo.
Alternativas
Q154068 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

Devido ao fato de o isolamento térmico não ser totalmente eficaz, a energia gerada pela queima do gás metano é igual à soma das energias necessárias para evaporar a água (calor latente de vaporização) e dissipar o calor pela caldeira.
Alternativas
Q154067 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

Se o fluxo do gás for horizontal, então a vazão dos gases (metano e ar) pode ser medida com auxílio de um rotâmetro.
Alternativas
Q154062 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

A transferência de calor por radiação não acontece dentro da caldeira.
Alternativas
Q154061 Engenharia Química e Química Industrial
A energia necessária para processos industriais muitas vezes é
fornecida por correntes de vapor de água geradas em
caldeiras.Um dos combustíveis largamente utilizados na indústria
brasileira é o metano Imagem 002.jpg. Na caldeira, o metano é misturado
com ar, e essa mistura é aquecida até entrar em combustão,
produzindo o calor necessário para a geração de vapor a partir de
água. A respeito desse processo, julgue os itens a seguir.

A transferência de calor por condução ocorre pelo movimento entre as moléculas do gás aquecido e as paredes da caldeira.
Alternativas
Q154047 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

Bombas centrífugas movimentam o líquido ao diminuir a gravidade do sistema por força centrífuga.
Alternativas
Q154046 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

O surgimento de vapores do líquido no interior da bomba utilizada para escoá-lo é denominado fenômeno de cavitação.
Alternativas
Q154045 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

Ao escoar um líquido utilizando uma bomba do tipo alternativa, a vazão ao longo do tempo é descontínua.
Alternativas
Q154044 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

Para medir a velocidade média de escoamento de um gás em uma tubulação, pode-se usar um tubo de Pitot, sendo necessário realizar diversas medidas, pois cada uma fornecerá a medida da velocidade pontual.
Alternativas
Q154043 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

Deve-se evitar o uso de ventiladores para o escoamento de gases, pois a alta pressão exercida pelas pás desses equipamentos pode comprimir significativamente o fluido.
Alternativas
Q154042 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

O atrito verificado durante o escoamento do fluido se deve à sua viscosidade, que tende a oferecer resistência e provoca transferência de momento para a parede do canal de escoamento.
Alternativas
Q154041 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

O fator de atrito é uma constante que depende apenas das rugosidades presentes nas paredes internas da tubulação e da natureza do fluido.
Alternativas
Q154040 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

Se o fluido descrever um escoamento laminar na tubulação, em regime estacionário, então a velocidade de escoamento do fluido será constante em qualquer ponto.
Alternativas
Q154039 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando o escoamento de um fluido em uma tubulação,
julgue os itens a seguir.

O número de Reynolds permite que se avalie o atrito durante o escoamento.
Alternativas
Q154021 Engenharia Química e Química Industrial
Considere um sistema formado por ar (mistura contendo 80% de
nitrogênio e 20% de oxigênio), com comportamento ideal,
confinado em um balão de borracha fechado, que está em contato
com o ar atmosférico. Julgue os itens a seguir relativos a esse
sistema.

Na condição de equilíbrio térmico entre o ar confinado no balão e o ar atmosférico, o calor trocado entre os dois gases é nulo.
Alternativas
Ano: 2007 Banca: CESGRANRIO Órgão: TERMOAÇU
Q1195265 Engenharia Química e Química Industrial
Um rotâmetro é empregado para medir a vazão de um fluxo de água. Empregando-se um flutuador de titânio (rTi = 4500kg/m³), verifica-se que uma vazão de 1,0L/s corresponde a uma determinada leitura. Caso se substitua o flutuador de titânio por outro de aço inoxidável ( Inox = 8000kg/m³), com idêntica geometria, qual a vazão correspondente a essa mesma leitura, em L/s?
Alternativas
Q63536 Engenharia Química e Química Industrial

ESTUDO DE CASO

Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:
                       a + b → c                                                  ∆Hreação = 40 kJ/(kg de c formado)


O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.




Os componentes a e b estão estocados nos tanques T1 e T2 respectivamente. Depois de misturados em temperatura ambiente a corrente resultante (4) é misturada com uma corrente de reciclo (14) e alimentada no reator (corrente 5). Na reação, todo componente b presente no reator é consumido. A saída do reator (corrente 6) é então misturada com um solvente (componente d), proveniente do tanque de estocagem T3 e da saída do reciclo proveniente da coluna de destilação C, e alimentada no decantador D (corrente 7). Os componentes d e a são totalmente imiscíveis e o componente c particiona preferencialmente para fase rica no componente d seguindo para a destilação (correntes 8 e 9). A fase de fundo do decantador, rica no componente a, é reciclada para o reator (corrente 14). Na destilação os componentes c e d são separados, a corrente mais pesada, rica em d (corrente 13) é reciclada para a entrada do decantador. A corrente 11 é a corrente de produto do processo. As concentrações das correntes de entrada e saída do processo, bem como as correntes da coluna de destilação estão descritas na tabela abaixo



O processo será montado em um terreno em desnível, a entrada do misturador M2 deverá ficar a 30 metros acima da saída do decantador D. Sabendo que na saída do decantador a pressão é 1. Imagem 070.jpg e a velocidade e da corrente é desprezível e que na entrada do misturador a pressão deve ser 2.Imagem 071.jpg Pa e a velocidade 10 m/s. Calcule a potência de uma bomba que possa suprir as condições de projeto. Utilize uma eficiência de 60% para este equipamento e considere que não existe perda de energia devido à fricção entre o fluido e as paredes e que a vazão mássica é igual a 3 kg/s.


Imagem 072.jpg



Alternativas
Q63535 Engenharia Química e Química Industrial

ESTUDO DE CASO

Você acabou de ser contratado para dar continuidade ao desenvolvimento e implantação de um processo em uma grande indústria química. O processo será basicamente a produção do composto c a partir da reação dos componentes a e b, subprodutos desta indústria. A reação entre a e b, que possuem mesma massa molecular , é uma reação endotérmica e ocorre em fase líquida a 24 °C, obedecendo a seguinte estequiometria:
                       a + b → c                                                  ∆Hreação = 40 kJ/(kg de c formado)


O diagrama do processo a ser implantado está representado abaixo.




Os componentes a e b estão estocados nos tanques T1 e T2 respectivamente. Depois de misturados em temperatura ambiente a corrente resultante (4) é misturada com uma corrente de reciclo (14) e alimentada no reator (corrente 5). Na reação, todo componente b presente no reator é consumido. A saída do reator (corrente 6) é então misturada com um solvente (componente d), proveniente do tanque de estocagem T3 e da saída do reciclo proveniente da coluna de destilação C, e alimentada no decantador D (corrente 7). Os componentes d e a são totalmente imiscíveis e o componente c particiona preferencialmente para fase rica no componente d seguindo para a destilação (correntes 8 e 9). A fase de fundo do decantador, rica no componente a, é reciclada para o reator (corrente 14). Na destilação os componentes c e d são separados, a corrente mais pesada, rica em d (corrente 13) é reciclada para a entrada do decantador. A corrente 11 é a corrente de produto do processo. As concentrações das correntes de entrada e saída do processo, bem como as correntes da coluna de destilação estão descritas na tabela abaixo



O trocador Tr1 é do tipo casco e tubo (com uma passagem no casco e uma nos tubos) e deve ser projetado para assegurar que a corrente 9 (alimentação de coluna C) esteja em sua a temperatura de bolha (72 °C). A vazão mássica de projeto da corrente 8, que está a 24 °C, é de 1,35 Kg/s. Se fluido de aquecimento é uma corrente de vapor saturado a 100 °C e que deixa o equipamento com uma parte de corrente líquida (equilíbrio líquido-vapor). Calcule a área de troca térmica necessária para atender as especificações do projeto, sabendo que o coeficiente de troca térmica (U) é igual a Imagem 064.jpg

Imagem 065.jpg

Alternativas
Respostas
701: E
702: C
703: C
704: E
705: E
706: E
707: E
708: E
709: C
710: C
711: C
712: E
713: C
714: E
715: C
716: E
717: C
718: C
719: E
720: B