A parede de um forno industrial para tratamento térmico é composta de duas placas planas (I e II) de espessuras L_I = 5 cm e L_II = 5 mm, respectivamente, conforme apresentado na figura a seguir. A parede I tem função de isolamento térmico e possui uma condutividade térmica (k_I ) no valor de 0,1 W.m-1.K-1; já a parede II tem função estrutural e possui uma condutividade térmica (k_II) no valor de 1 W.m-1.K-1. O forno opera em regime permanente e a temperatura da superfície interna da parede I (T_int), em contato com o ar quente, é de 270 °C.  

Dados:

Obs.: Desprezar os efeitos de radiação. Se o ar externo, cujo coeficiente convectivo médio (h_c ) é de 20 W.m^-2.K^-1, estiver a uma temperatura constante (T_∞) igual a 20 °C, o valor da temperatura na interface entre as placas I e II será de

Sobre a difusão de substâncias em meios materiais, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) para o que se afirma e assinale a alternativa com a sequência correta.

( ) A primeira Lei de Fick descreve a taxa de difusão de um soluto em um meio estacionário, em termos da concentração do soluto e das propriedades do meio.
( ) A segunda Lei de Fick descreve a difusão transiente de um soluto em um meio em que há variação temporal e espacial da concentração do soluto.
( ) O objetivo principal das Leis de Fick é determinar a taxa de reação química entre duas substâncias. 

Uma mistura de 21 g de bicarbonato de sódio reagiu de forma estequiométrica com ácido acético produzindo acetato de sódio, água e gás carbônico. A reação ocorreu em uma cápsula fechada com volume de 41 cm³ e temperatura de 27°C. Assinale a alternativa que apresenta a pressão na cápsula após a reação ter sido realizada completamente:

R= 0,082 atm.L.mol-1.K-1; Massa Molar: C=12 g/mol; O= 16 g/mol; H= 1 g/mol; Na= 23 g/mol.

Dois amigos encontraram um mineral durante uma expedição em uma caverna. O primeiro ficou muito feliz achando se tratar de ouro, enquanto o segundo alertou que era ouro de tolo, nome popular da pirita (FeS₂). Na dúvida, eles resolveram imergir o sólido em água e observar o volume de água deslocado a fim de reconhecer o mineral. A densidade do ouro e da pirita são, respectivamente, ≈19,7 g/cm³ e 5,0 g/cm³. Assinale a alternativa que apresenta a estimativa da diferença do volume deslocado, por mol, durante a imersão do mineral na água entre os casos que fosse pirita e que caso fosse ouro:

Massa molar: Au=197g/mol; Fe= 56g/mol; S=32 g/mol.

A destilação é um processo de separação de componentes de uma mistura líquida com base em suas diferentes temperaturas de ebulição. Existem diferentes tipos de destilação, incluindo destilação flash, destilação binária e destilação multicomponente. Em relação aos processos de destilação, analise os itens a seguir.

I - A destilação flash é usada para separar componentes líquidos de uma mistura através de uma vaporização lenta seguida de condensação.
II - A destilação binária, como o nome sugere, envolve a separação de uma mistura de dois componentes líquidos.
III - Um exemplo comum de destilação binária é a destilação de álcool (etanol) e água.
IV - A destilação multicomponente envolve a separação de misturas que contêm mais de dois componentes. Um exemplo é a destilação fracionada do petróleo bruto em uma refinaria.

Quais estão corretos? 

Determinado fluido consegue através de uma tubulação com uma velocidade média de aproximadamente 7,50 . 10³ in / h . Obtenha o valor de escoamento desse fluido em unidades do Sistema Internacional (SI). 

A combustão de compostos orgânicos é o processo de queima de substancias orgânicas, como madeira, carvão, óleo ou gás, em presença de oxigênio. Durante este processo, as moléculas orgânicas reagem com o oxigênio para produzir dióxido de carbono (CO2) e vapor d'água, liberando energia térmica e luminosa. A combustão de compostos orgânicos é amplamente utilizada como fonte de energia em indústrias, transporte, residências, entre outras aplicações. No entanto, a liberação de gases poluentes durante a combustão pode prejudicar a qualidade do ar e contribuir para o aquecimento global. Com base nestas informações, assinale a alternativa que contém a massa de água gerada na combustão completa de 5 mols de C₃H₈:

Qual é o tipo de corrosão que ocorre por um mecanismo exclusivamente químico? 

Uma placa plana tem transmissividade de 0,25 e refletividade de 0,3. Ela recebe radiação pelo alto à taxa de 320 W/m² , e, por baixo, à taxa de 400 W/m² . As duas faces têm poder emissivo de 200 W/m² .
Com relação às radiosidades das faces superior e inferior, verifica-se que

Considere a Figura abaixo, que indica uma possível instalação para testes de escoamentos:

A válvula está fechada, e, nessa situação, não há escoamento. Pg é a pressão manométrica no ponto indicado do reservatório fechado da direita. A área da superfície livre do reservatório da esquerda é muito grande.

Sabendo-se que h1 = 7m; h2 = 1m; h3 = 4m e l1 = 100m; g = 10 m/s² e que a massa específica do fluido é igual a 1000 kg/m³ , P_atm = 100 kPa, após a abertura da válvula, o escoamento irá acontecer

Uma placa plana vertical, de espessura L, deve separar dois ambientes. A face esquerda dessa placa está exposta a um ambiente evacuado. A temperatura dessa face é T_Q. A face direita da placa está exposta a um ambiente convecção que está à temperatura Tinf e com coeficiente de troca de calor por convecção igual a h. O número de Biot é definido por h L / k, onde k é a condutividade térmica do material da placa. O regime é permanente, e as propriedades não variam com a temperatura.
Com essas informações, constata-se o seguinte:

A respeito do fenômeno da cavitação, considere as seguintes afirmações:

I - A cavitação ocorre sempre que o número de Reynolds exceder 200000.
II - A cavitação pode ocorrer no escoamento de líquidos em situações nas quais a pressão local é inferior à pressão de vapor do líquido.
III - As bolhas formadas na cavitação aumentam a resistência local à corrosão.
IV - As bolhas formadas na cavitação colapsam quando atingem regiões nas quais a pressão local é superior à pressão do vapor.

São corretas APENAS as afirmações 

A diferença de cotas entre dois tanques de um determinado tratamento químico é de 5 metros. Os tanques são abertos para a atmosfera. O comprimento da tubulação que os liga é de 18 metros. Os primeiros 8 metros dessa tubulação têm diâmetro interno de 100 mm, e os restantes 10 metros têm diâmetro de 50 mm. Despreze as perdas menores e considere que o coeficiente de fricção (Moody) vale f = 0,02 (constante nos dois trechos). Considere g = 10 m/s² . O fluido de trabalho é água, e o regime é permanente.
Nessa situação, a vazão, em m³ /s, vale

A velocidade do som para um gás ideal é dada pela expressão c = (kRT)^0,5, onde k é a razão entre os calores específicos a pressão constante e a volume constante e R é a constante do gás. T indica a temperatura em K. Os efeitos de compressibilidade são indicados como relevantes a partir de um número de Mach, M, = 0,3 (razão entre a velocidade do escoamento e a velocidade do som no meio em questão).
Se a velocidade para M = 0,3 de um determinado gás (R = 300 J/kg.K) for igual a 106,5 m/s, a 27 ºC, a velocidade, em m/s, para a temperatura de 927 ºC será

Um trocador de calor opera nas condições abaixo:

Corrente quente: 

cp = 4,5 kJ/kg.K

m ponto = 1,5 kg/s

t _entrada = 200 ºC

t _saída = 100 ºC

Corrente fria:

cp = 4,0 kJ/kg.K

M_ponto = 2,5 kg/s

T_entrada = 15ºC

T_saída = não informada

Qual é o valor da efetividade nas condições indicadas?

Um trocador de calor deve ser usado para aquecer água, que está inicialmente a 35 ºC. A temperatura de saída dessa corrente, de capacidade térmica = 3,6 kJ/K.s, deve ser calculada. O óleo, que será utilizado como fluido de aquecimento, entra a 180 ºC, e sai a 75 ºC, e sua capacidade térmica é 3,6 kJ/K.s
A temperatura desejada, em ºC, vale

Em um trecho horizontal de uma tubulação, o fator de fricção, f, é medido, e o valor de 64/Re é obtido.
Esse valor para o coeficiente de fricção só é possível na seguinte circunstância:

Um calorímetro de combustão acoplado à análise cromatográfica permite estimar a composição de saída dos gases. No calorímetro ocorre combustão total formando H₂ O e CO₂ segundo a estequiometria.


C_x H_y + y (x + y/4)  O₂ → x CO₂ + y/2 H₂ O

Admita a composição molar do combustível C_x H_y em que a razão y/x = 2

Se for empregado O₂ com 100% de excesso, então, a razão molar N₂ /CO₂ esperada na análise do gás de exaustão é, aproximadamente, de 


Dado N₂ /O₂ no ar ≈ 3,7 

No transporte de uma mistura de hidrocarbonetos via gasodutos (que se encontra à temperatura ambiente e pressão de 28 atm), uma alíquota de líquido acumulado em determinado ponto da tubulação é analisada, obtendo-se o resultado abaixo. 





Considerando-se os resultados da análise, em base mássica, em relação ao gás que atravessa o gasoduto, conclui-se que

Associe as características de sistemas fluidos aos processos.

CARACTERÍSTICA 

I – redução da concentração molar das espécies

II – aumento da concentração mássica das espécies

III – constância aproximada da fração volumétrica das espécies

IV – aproximação da composição da espécie não volátil na fase gás pela sua pressão de vapor

PROCESSO

P – compressão de gás

Q – bombeamento de um líquido

R – transporte de um combustível por caminhões

S – escoamento de um gás ao longo de um tubo isotérmico

T – armazenamento de um combustível em reservatórios de teto fixo com controle de pressão

As associações corretas são: