No desenvolvimento do projeto de engenharia para uma unidade de destilação destrutiva e gaseificação acoplada de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) pré-tratados (Combustível Derivado de Resíduo – CDR), verifica-se os limites termodinâmicos e cinéticos para otimizar a composição do gás de síntese e minimizar o alcatrão residual. O sistema opera sob diferentes pressões parciais de oxigênio e perfis de temperatura na zona de reação principal. Considerando os processos de incineração, pirólise e gaseificação de resíduos, assinale a alternativa correta.

Um analista avalia o volume necessário para atingir uma conversão intermediária (Xₐ = 5) comparando um Reator de Mistura Perfeita (CSTR) e um Reator de Fluxo Pistão (PFR), ambos operando com a mesma vazão volumétrica e concentração de alimentação. Considere uma reação elementar em fase líquida homogênea do tipo A → Produtos, operando adiabaticamente. Com base no Princípio do Desempenho de Reatores e na análise do Diagrama de Levenspiel, analise as seguintes assertivas a respeito do desempenho, volume e comportamento térmico desses reatores:

I. Se a reação for de primeira ordem (−rₐ = kCₐ) e operada de forma rigorosamente isotérmica, o volume do CSTR será matematicamente superior ao volume do PFR para qualquer conversão maior que zero.

II. Se a reação for autocatalítica (−rₐ = kCₐC_Produtos), existirá uma faixa de conversão inicial onde o volume do CSTR projetado será menor do que o volume do PFR para atingir a mesma conversão.

III. Se a reação for exotérmica e operada adiabaticamente, a taxa de reação pode aumentar com a conversão devido ao efeito da temperatura na constante de Arrhenius; nesse cenário cinético-térmico específico, o volume do CSTR pode resultar inferior ao do PFR.

IV. Para uma reação de ordem zero (−r_ₐ = k), o volume necessário para atingir a conversão de 50% no CSTR será exatamente o dobro do volume necessário no PFR.

Quais estão corretas?

Durante a especificação técnica de uma linha de recalque para o transporte de uma salmoura industrial, avalia-se o escoamento em regime permanente através de uma tubulação horizontal de diâmetro interno uniforme e rugosidade conhecida. Considerando os princípios da conservação da energia mecânica para fluidos reais e a aplicação prática da Equação de Bernoulli estendida, assinale a alternativa que descreve corretamente o comportamento das pressões ao longo dessa linha de escoamento.

No desenvolvimento do fluxograma de processo (PFD) de uma nova planta petroquímica, um engenheiro químico automatizou uma planilha de balanço global de massa e energia para uma coluna de destilação em estado estacionário. A equação genérica implementada no software para consolidar a saída de dados do balanço térmico do referencial global da coluna foi escrita da seguinte forma:

• : taxa de acúmulo de energia no sistema [kW];

• , : vazões mássicas de alimentação e do fundo respectivamente [kg·h⁻¹];

• : vazão molar do destilado [kmol·h⁻¹];

• : massa molar média do destilado [kg·kmol⁻¹];

• , , : entalpias específicas das correntes de alimentação, destilado e fundo [kJ·kg⁻¹];

• : carga térmica trocada nos refervedores e condensadores [kJ·s⁻¹];

• : potência mecânica útil consumida por bombas acessórias [W].

Considerando o Princípio da Homogeneidade Dimensional (Teorema de Fourier) e as premissas operacionais de uma destilação convencional de regime permanente, a equação acima apresenta uma inconsistência dimensional explícita entre os seus termos e uma incorreção conceitual do processo. Para corrigir o algoritmo e torná-lo dimensionalmente homogêneo e conceitualmente adequado ao regime permanente, o engenheiro deve, respectivamente:

Em relação às noções básicas de inspeções, fiscalizações e análises técnicas de alimentos, considere o cenário a seguir:

Um lote de produtos lácteos foi identificado como potencialmente contaminado com microrganismos patogênicos após inspeções regulares em uma fábrica de laticínios. Durante a fiscalização, foi solicitado um relatório detalhado de conformidade, e as seguintes etapas foram recomendadas:

1. realização de análises microbiológicas e fisicoquímicas para determinar a segurança e qualidade do lote;
2. investigação das condições de higiene durante a produção e o armazenamento;
3. avaliação do cumprimento das normas de Boas Práticas de Fabricação (BPF);
4. identificação das possíveis falhas no sistema de controle de qualidade.

Com base no cenário apresentado, qual é a abordagem correta para garantir a segurança alimentar e evitar novos casos semelhantes?

Qual das alternativas define corretamente o papel dos coadjuvantes tecnológicos na produção de alimentos?

A embalagem com atmosfera modificada é uma técnica de conservação de alimentos. Assinale a alternativa que descreve corretamente a embalagem em atmosfera modificada (ATM).

A embalagem a vácuo é um processo de conservação de alimentos que consiste em retirar o ar do interior do invólucro. O objetivo é criar um vácuo que impede o contato do alimento com o ar e com outras matérias. Qual das alternativas descreve corretamente os benefícios do uso de embalagens a vácuo na conservação de alimentos?

Nas etapas de processamento, armazenamento e distribuição de alimentos, existem fatores que podem impactar diretamente na perda de qualidade sensorial e na segurança do produto. Assinale a alternativa correto que define quais são esses fatores.

No processo de liofilização, qual das seguintes afirmações representa um desafio técnico que pode comprometer a qualidade do produto final? Assinale a alternativa correta.

A atividade de água (Aw) é uma medida da quantidade de água livre no alimento que está disponível para reações químicas, bioquímicas e, principalmente, para o crescimento de microorganismos. Assinale a alternativa que descreve corretamente quais são os fatores que afetam na Aw.

A figura a seguir ilustra um trocador de calor do tipo casco e tubo com defletores, amplamente empregado em aplicações industriais e institucionais, como sistemas de climatização hospitalar, processos laboratoriais e utilidades térmicas em universidades. O fluido quente escoa pelo interior do casco, sendo direcionado por defletores (ou chicanas), que aumentam o número de trocas térmicas ao promoverem turbulência. Já o fluido frio percorre o interior dos tubos distribuídos em feixes. O projeto adequado exige avaliação dos parâmetros térmicos, hidráulicos e geométricos do sistema. O desempenho térmico de trocadores do tipo casco e tubo pode ser avaliado por métodos como ɛ-NUT, que permitem dimensionar equipamentos com base em critérios de eficiência, queda de pressão e economia de energia.





Fonte: Ilustração gerada com base em domínio público técnico (elaboração própria).

Com base na figura, nas práticas recomendadas de projeto e na teoria dos trocadores de calor, assinale a alternativa correta.