Questões de Concurso Público EMGEPRON 2021 para Engenheiro Químico

Um fluxo de ar na condição padrão (P = 101 kPa, T = 15°C) entra em um compressor a 75 m/s, conforme apresentado na figura abaixo. O ar sai do compressor com uma velocidade de 125 m/s, à pressão e temperatura absolutas de 200 kPa e 345 ºK, respectivamente. A vazão em massa é de 1 kg/s. A água de refrigeração que circula em volta da carcaça do compressor remove 18 kJ/kg de ar.

Sendo que: o regime é permanente; somente o trabalho do eixo está presente; o ar se comporta como gás ideal e as variações no parâmetro z são desprezíveis.

Dados:

c_p = 1 KJ/Kg.K; entalpia: h = u + pv conservação da massa: conservação de energia:

Onde é o calor do sistema, Ẇ_eixo o trabalho realizado pelo eixo, Ẇ_cisalhamento o trabalho realizado por tensões cisalhantes, Ẇ_outros o trabalho realizado por outros meios, u a energia interna, p a pressão no fluido, o volume do fluido, g a gravidade, z a altura do fluido, v a velocidade do fluido h a entalpia do fluido,T temperatura do fluido, c_p a capacidade térmica. A potência requerida pelo compressor é de:

A figura abaixo apresenta um processo contínuo em estado estacionário com duas unidades de processamento, no qual existem três correntes (a, b e c) cujas vazões são: ṁa, ṁb e ṁc. Porém, a composição de cada uma das correntes é desconhecida.



A vazão mássica da corrente b e a quantidade de A nessa corrente são, respectivamente:

O fluxo de calor que atravessa uma parede de concreto, com dimensões de 2,0 m de altura por 2,0 m de largura, 5,0 cm de espessura, condutividade térmica 0,8 w/ m.K, com temperatura interna de 150 ºC e externa de 30 ºC, é de

Em uma indústria, se faz necessário o transporte de um fluido entre dois tanques, que estão separados por uma altura de 10 m. Para que essa operação seja realizada, é necessária uma bomba, cuja curva característica é H = H₀ – aQ² , em que Q é vazão volumétrica de líquido em metros cúbicos por segundo; H é a carga correspondente em metros de coluna de líquido; H₀ =100m e a = 10⁵s²/m⁵. Desconsiderando os efeitos de perdas de carga na tubulação que conecta os tanques e tendo em vista que a tubulação tem diâmetro constante, a vazão volumétrica é de :

A água é largamente utilizada em vários processos como agente de resfriamento, pois ela apresenta um calor específico relativamente elevado, tornando-a própria para as operações de resfriamento. Com relação aos processos de resfriamento da água em uma torre ou equipamento similar, pode-se afirmar que ocorre transferência de calor: