Questões de Concurso Público UFPEL 2024 para Engenheiro / Área: Química
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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:
onde f é o fator de Darcy, que, para escoamento laminar, pode ser escrito como:
E a altura equivalente da coluna do fluido, chamada perda de carga, pode ser descrita como:
Considere que a água a 40 °F (ro = 62,42 lbm/ft3 e viscosidade mi = 1,038x10-3 lbm/ft.s) escoa em estado permanente através de um tubo horizontal com diâmetro de 0,12 in (aproximadamente 0,010 ft) e 30 ft de comprimento a uma velocidade média de 3,0 ft/s. Qual a perda de carga desse escoamento? Considere g = 32,2 ft/s2
( ) A análise gravimétrica tradicional é baseada na medição de massa de um sólido que se forma com a precipitação de um analito de uma solução.
( ) A análise termogravimétrica é baseada na medição do ganho de massa devido à coleta de uma substância química de uma amostra.
( ) A análise de combustão é baseada na medição da variação na massa de uma amostra de acordo com a variação de temperatura.
( ) Um requisito inerente da análise gravimétrica é que a amostra a ser examinada deve conter analito suficiente para fornecer uma massa mensurável.
Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem?
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:
( ) Define-se como característica estática de um processo o conjunto de equações e intervalos das diferentes variáveis do processo que determinam seus pontos de operação.
( ) O ganho estático de um processo relaciona a variação estática que se obtém no canal de saída de um sistema quando a variação é produzida em um dos canais de entrada.
( ) O regime transitório é definido como o período no qual a variável de processo apresenta um comportamento aproximadamente constante.
( ) O regime permanente de uma variável de processo, que varia de um equilíbrio inicial yo para um segundo equilíbrio y1, retrata os momentos de tempo para os quais y ainda não chegou suficientemente perto de yr.
Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, parênteses, na ordem em que aparecem?
Ao analisar a estabilidade desses dois sistemas, pode-se afirmar:
COLUNA 1
1. Variáveis de Decisão
2. Critério
3. Função Objetivo
4. Restrições
COLUNA 2
( ) É a expressão matemática da otimização em termos das variáveis físicas do sistema.
( ) Denominação às variáveis independentes do problema de otimização. São também chamadas de variáveis manipuladas.
( ) Define a solução ótima do problema. O mais comum é da natureza econômica: lucro ou custo.
( ) São os limites estabelecidos pelas leis naturais que governam o comportamento do sistema.
Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem?
Qual é a fração de alimentação que deve ir para a linha D?
( ) O reator descontínuo ou batelada é um tanque com operação descontinua e conteúdo reacional, geralmente agitado durante todo o tempo que a reação está sendo conduzida.
( ) O reator de tanque contínuo, conhecido como CSTR, é um equipamento em forma de tanque, com operação contínua, no qual, durante a realização de uma reação química, ocorrem adição e remoção contínua de matéria simultaneamente ao reator.
( ) Reatores tubulares são reatores que têm forma de tubos pelos quais entram reagentes por uma extremidade, escoam, reagem e, transformados em produtos, saem pela outra extremidade.
( ) O reator ideal, conhecido como CSTR, é aquele projetado ou analisado com base nos modelos conhecidos, sendo uma representação ou interpretação completa de um reator real, facilitando o direcionamento da compreensão e visualização dos fenômenos observados durante a reação.
Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, os parênteses, na ordem em que aparecem?
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?
I. Produção em batelada é o tipo de produção em pequena escala, na qual são gerados produtos em etapas de produção com períodos de tempo de processo bem definidos.
II. Para a produção em batelada, é usado o Reator de Batelada, o qual admite entrada de reagentes e saída de produtos durante o processo de reação, sendo alimentado da quantidade estequiométrica dos reagentes no início, tendo os produtos obtidos descarregados.
III. Os reatores em batelada têm um menor custo de instalação e controle. Se comparados aos reatores contínuos, permitem um longo tempo de reação, testar inovações e desenvolver novos produtos, mas, por outro lado, não são viáveis para produção em larga escala.
IV. Produção em fluxo contínuo é o tipo de produção em grande escala na qual são gerados produtos em processos de reação transiente, cujo tempo de reação, chamado de tempo de residência no reator, é determinado pela concentração dos reagentes e pelo volume do reator.
V Para a produção em fluxo continuo, são usados dois tipos de reatores: CSTRs (Continuous stirred-tank reactor - reator de tanque de agitação contínua) e os reatores tubulares.
Estão CORRETAS:
(Dados: considere a lei de Raoul: yi P = xi Psate a tabela abaixo.)
Diante do exposto, é possível afirmar que a taxa de reação de A, B e C será, respectivamente:
Utilizando o método de payback simples, defina qual é o tempo de retorno de investimento, caso a empresa decida implementar este projeto.