Questões de Concurso Sobre operações unitárias em engenharia química e química industrial

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Q3137360 Engenharia Química e Química Industrial
Como é sabido, a principal função dos reatores químicos é acelerar as reações entre as substâncias. Eles podem ser divididos em reatores contínuos ou de batelada, homogêneos ou heterogêneos. Com base em seus conhecimentos sobre os reatores, assinale a alternativa INCORRETA.
Alternativas
Q3137359 Engenharia Química e Química Industrial
As operações unitárias são utilizadas em processos separativos que dependem apenas das diferenças das propriedades físicas e não do comportamento químico. Eles podem se basear na composição das fases em equilíbrio ou sobre a diferença na taxa de transferência de massa dos constituintes da mistura. Em relação às operações de transferência de massa, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) A destilação fracionada se baseia na diferença de volatilidade.
( ) A dessorção envolve a transferência de um componente solúvel de uma fase gasosa para um absorvente líquido volátil.
( ) Em uma extração líquido-líquido, o refinado é a mistura formada pelo solvente.
( ) A extração sólido-líquido também é chamada de lixiviação.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Alternativas
Q3137358 Engenharia Química e Química Industrial
Os trocadores de calor são equipamentos muito utilizados quando há necessidade de troca térmica entre fluidos. Eles são classificados quanto ao modo de troca de calor, quanto ao número de fluidos, quanto ao seu padrão construtivo, entre outros. Sobre o assunto, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3970012 Engenharia Química e Química Industrial
Na indústria química, agitação e mistura são operações unitárias que desempenham um papel crítico na produção de produtos de alta qualidade. São processos de muita importância e que impactam diretamente na fabricação de produtos. O dimensionamento desses equipamentos é essencial para a obtenção de qualidade com eficiência. Com base nos processos de agitação e mistura, analise as assertivas:

I. O projeto de agitadores envolve normalmente quatro etapas: seleção do tipo de impulsor, cálculo das dimensões geométricas, cálculo da frequência rotacional do impulsor e cálculo da potência requerida para o agitador.
II. A determinação da potência requerida em agitadores é um aspecto fundamental no projeto destes equipamentos, e o método mais utilizado é a correlação entre o número de Prandtl (Pr), número de pás e a velocidade adotada.
III. O conceito de ampliação de escala na operação de agitadores, também denominado scaling-up, е consiste em um processo que envolve a adaptação de um sistema de agitação e mistura de um tamanho menor para um tamanho maior.
IV. As semelhanças geométricas e dinâmicas são os parâmetros mais utilizados no dimensionamento de agitadores em ampliação de escala.
V. Uma vez que as correlações empíricas empregadas no projeto de agitadores são bastante precisas, não é necessário a aplicação de fatores de correção.

Estão CORRETAS:
Alternativas
Q3969381 Engenharia Química e Química Industrial
A interdependência dos equipamentos constitui uma fonte de complexidade na análise de processos. Esta dificuldade pode ser em parte reduzida ao se analisar cada equipamento previamente, tomando conhecimento das peculiaridades do seu modelo matemático, antes da interferência dos demais equipamentos. O resultado da ordenação das equações para o dimensionamento e para a simulação de equipamentos é função do conjunto das variáveis especificadas, que é diferente em cada caso. Diante do exposto, relacione a Coluna 2 de acordo com a Coluna 1, correlacionando o equipamento com as respectivas variáveis de projeto de dimensionamento.

COLUNA 1 

1. Resfriador
2. Condensador
3. Misturador
4. Extrator

COLUNA 2

( ) São consideradas conhecidas a vazão da corrente de processo e as condições das correntes de entrada, sendo as metas o tempo de residência, necessário para o cálculo de volume e a fração recuperada. Como exemplo, o objetivo é determinar o volume do decantador e a vazão de benzeno necessários para recuperar 60% do ácido benzoico presente na corrente de alimentação, com um tempo de residência de 5 min. A temperatura do benzeno é 25 °C.
( ) São consideradas conhecidas a vazão da corrente de processo e as condições das correntes de entrada, sendo as metas as temperaturas de saída. Como exemplo, o objetivo é determinar a vazão de água e a área de troca térmica. O fluido de interesse é benzeno de vapor saturado a líquido saturado, e a água se encontra a 15 °Ce deve sair a 30 °C.
( ) São consideradas conhecidas a vazão da corrente de processo e as condições das correntes de entrada, sendo as metas as temperaturas de saída. Como exemplo, o objetivo é determinar a vazão de água e a área de troca térmica. O fluido de interesse é benzeno líquido saturado, e a água se encontra a 15 °C e deve sair a 30 °C.
( ) São consideradas conhecidas a vazão da corrente de processo e as condições das correntes de entrada, sendo a meta a vazão de saída. Como exemplo, o objetivo é determinar a vazão de benzeno necessária para produzir, com os 30.000 kg/h de outra corrente, uma corrente final com 40.000 kg/h. As duas correntes de entrada se encontram a 25 °C. resultando 25 °C também para a corrente de saída.

Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem? 
Alternativas
Q3969372 Engenharia Química e Química Industrial
As operações de agitação e mistura são comuns a diversos tipos de indústrias, incluindo química, farmacêutica, petroquímicas, de alimentos, bebidas, etc. Com base no projeto de agitadores e misturadores, analise as assertivas a seguir:


I. O projeto de agitadores envolve quatro etapas: seleção do tipo de impulsor, cálculo das dimensões geométricas, cálculo da frequência rotacional do impulsor e cálculo da potência requerida para o agitador.
II. Com relação às dimensões geométricas do agitador, tais como o diâmetro do tanque e do agitador, altura do agitador desde a base do tanque, altura do líquido e largura dos defletores, serão calculadas de acordo com as características do fluido, do tanque e do tipo de agitação necessária.
III. A seleção do tipo de impulsor determinará que tipo de fluido poderá ser utilizado no equipamento, devendo ser selecionado com base nas características do agitador.
IV. O cálculo da frequência do impulsor é dado em metros por segundo (m/s) e deve ser suficiente para alcançar o nível desejado de agitação e mistura. A frequência dependerá da estrutura do tanque, do agitador e da velocidade.
V. A potência requerida pelo agitador é influenciada por características do fluido, do tanque e do impelidor, sendo função da densidade, viscosidade, frequência rotacional do impulsor, diâmetro do agitador e do tanque, altura do agitador desde a base do tanque, altura do líquido, largura dos defletores e altura das pás.

Estão CORRETAS: 
Alternativas
Q3969369 Engenharia Química e Química Industrial

Quando um Engenheiro enfrenta um problema de separar certos componentes contidos numa mistura homogênea, utiliza as diferenças de propriedades dos constituintes da mistura para conseguir seu objetivo. Como é natural, o Engenheiro deve considerar diversos outros fatores para chegar à escolha final do processo separativo. Com base nos processos de separação, analise as assertivas a seguir:



I. As operações unitárias são pertinentes aos processos separativos que dependem apenas das diferenças das propriedades físicas, e não do comportamento químico.


II. A destilação, também denominada fracionamento ou destilação fracionada, é uma operação unitária. A separação dos constituintes está baseada nas diferenças de concentração.


III. A absorção de gás envolve a transferência de um componente solúvel de uma fase gasosa para um absorvente líquido relativamente não-volátil.


IV. A dessorção é o processo de remoção de um componente gasoso pelo contato com uma fase gasosa.


V. A adsorção envolve a transferência de um constituinte de um fluido para a superfície de uma fase sólida.



Estão CORRETAS: 

Alternativas
Q3699423 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma estação de tratamento, há um filtro com dimensões de 10 metros por 15 metros. Com uma entrada de 12x106 de litros de efluente por dia, a quantidade de efluente (m³) que passa por cada metro quadrado do filtro por minuto (taxa de filtração) é de, aproximadamente,
Alternativas
Q3699408 Engenharia Química e Química Industrial
Algumas instalações municipais de tratamento de água utilizam a troca iônica para a redução da dureza, enquanto outras empregam a precipitação química. Para a redução da dureza da água por precipitação, pode-se adicionar, ao sistema de tratamento,
Alternativas
Q3666426 Engenharia Química e Química Industrial
É correto afirmar que a finalidade principal do uso de cal hidratada em uma estação de tratamento de água, é:
Alternativas
Q3665454 Engenharia Química e Química Industrial
A terceira etapa do processo de lavagem a seco ocorre da seguinte maneira: 
Alternativas
Q3539918 Engenharia Química e Química Industrial
A extração líquido-líquido é muito útil para aplicações em extração e/ou purificação de compostos presentes em inúmeros processos tecnológicos. Porém, para aplicação desta técnica com vistas à obtenção de compostos com importância biotecnológica (proteínas, enzimas, células, vírus, organelas etc.), faz-se necessária a utilização de sistemas em que as duas fases guardem semelhanças, em termos das propriedades físico-químicas, com o meio aquoso presente. Assim, a aplicação dos clássicos sistemas bifásicos solvente orgânico/água para extração de uma proteína seria inviável na maioria dos casos, pois, com uma eventual concentração da proteína na fase orgânica, ocorreria um processo de desnaturação, com a consequente perda de atividade da biomolécula. Neste sentido, os sistemas denominados aquosos bifásicos (SABs ou, em inglês, ATPS) desempenham um papel estratégico, pois as duas fases são formadas predominantemente (60-95%) por água.

Fonte: Senra, Tonimar Domiciano Arrighi. Termodinâmica e otimização da transferência de norbixina em sistemas aquosos bifásicos. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Viçosa. Viçosa – MG, 2010, https://www.locus.ufv.br/bitstream/123456789/2126/1/texto%20completo.pdf.

Sobre a eficiência da extração líquido-líquido, observe as afirmativas a seguir:

I - Devido à presença de água em ambas as fases, os dois líquidos devem ser completamente miscíveis um no outro.
II - A temperatura das fases formadas é uma variável pouco influente para a eficiência do processo.
III - Quanto maior o coeficiente de partição do soluto, maior será a concentração de soluto na fase extrato (ou fase superior).
IV - Utilizar uma única extração com volume grande de líquido extrator é pior do que utilizar extrações sequenciais com pequenos volumes de líquido extrator.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas CORRETAS.
Alternativas
Q3539917 Engenharia Química e Química Industrial
No estudo inicial de um processo de destilação, é necessário conhecer ou determinar algumas propriedades termodinâmicas com base em dados experimentais e calculados para o sistema que pretende ser destilado. Uma destas propriedades é a volatilidade relativa. Considere que todos os sistemas listados a seguir estejam na mesma pressão e observe os valores da volatilidade relativa de cada um:

I - Acetona + Etanol: 2,7
II - Hexano + Tetracloreto de Carbono: 1,6
III - Pentano + Ciclohexano: 4,1
IV - Metanol + Acetato de Etila: 2,0
V - Benzeno + Piridina: 3,2

Com base nos dados apresentados acima, qual dessas misturas seria mais fácil de separar por destilação convencional?
Alternativas
Q3539916 Engenharia Química e Química Industrial
A filtração dentro da indústria de alimentos e bebidas é de suma importância para a garantir a qualidade dos equipamentos e dos produtos finais. A filtração é utilizada na produção de suco de frutas, óleos vegetais, vinho, cerveja, etc. Com relação ao processo de filtração e a parâmetros relacionados a esse processo, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa CORRETA.
Alternativas
Q3539915 Engenharia Química e Química Industrial
O tratamento térmico tem como principal objetivo a eliminação de microrganismos patogênicos que interferem na qualidade do alimento; o binômio tempo/temperatura durante o processamento dos vegetais está diretamente relacionado com o tempo de vida útil destes alimentos. Uma das formas mais eficientes de aplicar o tratamento térmico em um alimento é por meio do uso de vapor d’água direta ou indiretamente. Assinale a alternativa em que todos os processos utilizam vapor d’água para o tratamento térmico. 
Alternativas
Q3539914 Engenharia Química e Química Industrial
A tecnologia de separação por membranas baseia-se no princípio de que componentes de misturas líquidas ou gasosas, de acordo com suas características moleculares, podem passar seletivamente através de uma determinada membrana, movidos por uma força motriz que varia segundo os diferentes processos. Sobre este assunto, assinale a alternativa INCORRETA:
Alternativas
Q3539912 Engenharia Química e Química Industrial
A cristalização é uma operação unitária muito importante que envolve a separação de uma fase sólida a partir de um sistema em fase líquida. Dentre os inúmeros processos aplicados, o conhecimento da solubilidade e supersaturação de soluções de sacarose é importantíssimo para o equacionamento da cristalização de açúcar. Considere que uma solução aquosa supersaturada de sacarose tenha pureza de 80% (em sacarose) e esteja a 70 °C, com índice de supersaturação (S) igual a 1,2. Note que a solução é formada por sólidos totais (açúcares solúveis, dentre eles a sacarose) e água. Sabendo disso, determine a concentração de sacarose na solução supersaturada (X̅A), em kg de sacarose/kg de água, conhecendo os seguintes dados:

Q54_1.png (56×45)
A = razão mássica de sacarose na condição de supersaturação (kg de sacarose/kg de água). 
Q54_2.png (20×24) = razão mássica de sacarose na condição de supersaturação (kg de sacarose/kg de água). 
A 70° C, a quantidade de sólidos totais na solução é igual a 80 g de sólidos totais/100 g de solução saturada de açúcares.

Assinale a alternativa CORRETA:
Alternativas
Q3539910 Engenharia Química e Química Industrial
Um grande problema enfrentado pelas indústrias processadoras de alimentos são os resíduos gerados durante o processamento, que podem ser sólidos, líquidos ou gasosos. Todos esses resíduos devem ser tratados ou ter um destino adequado para não poluir o meio ambiente, garantindo a sustentabilidade da indústria. Por outro lado, um resíduo pode deixar de ser um problema se houver aproveitamento para obtenção de coprodutos. Essa é uma forma de aumentar a lucratividade, agregando valor ao resíduo que seria descartado. Um dos processos mais utilizados para tal finalidade é o processo de secagem na indústria de alimentos. Considere que uma indústria de amido gere um resíduo rico em fibras e úmido que passará por um processo de secagem para obter um coproduto. Nesse caso, analise as afirmativas a seguir:

I - A secagem por ar circulante em um secador de bandeja seria mais viável quando comparado com o custo de operação de um liofilizador.
II - A secagem do resíduo por microondas a vácuo seria uma boa alternativa do ponto de vista técnico, visto que as principais vantagens nesse tipo de processo são o rápido aquecimento da amostra e as elevadas taxas de secagem.
III - Ao utilizar a secagem por atomização (spray dryer) no resíduo, todas as características nutricionais seriam mantidas, pois esse processo utiliza temperaturas baixas.
IV - A secagem por leito fluidizado poderia ser empregada para prevenir a retrogradação do amido.

Assinale a alternativa CORRETA.
Alternativas
Q3539909 Engenharia Química e Química Industrial
A maioria dos processos de preparação e conservação de alimentos conta com a aplicação ou a remoção de calor. A aplicação de calor é importante para a destruição de patógenos e microrganismos deteriorantes, para a desnaturação de enzimas e para o amolecimento de tecidos. Sobre esse assunto, é CORRETO afirmar que:
Alternativas
Q3539901 Engenharia Química e Química Industrial
Em um processo de extração realizado em uma coluna e demonstrado pela figura abaixo, tem-se uma mistura aquosa contendo 19% em massa de composto A, o qual foi extraído com 70 kg de tolueno. O resultado dessa extração é a obtenção de 100 kg de uma solução (E) contendo 30% em massa do composto A, e o resíduo gerado (R) apresentou composição contendo 10% do composto A em água. Calcule a massa da mistura aquosa (F) e assinale a alternativa CORRETA. 

Q43.png (396×190)
Alternativas
Respostas
161: C
162: E
163: A
164: A
165: D
166: B
167: C
168: D
169: A
170: A
171: A
172: E
173: C
174: D
175: B
176: A
177: C
178: D
179: E
180: A