Questões da Prova CESGRANRIO - 2011 - Transpetro - Químico de Petróleo Júnior

Existem várias configurações para os permutadores de calor. Com respeito a essas configurações, analise as afirmativas a seguir.
I - A configuração de correntes paralelas em que os dois fluidos escoam no mesmo sentido oferece uma inconsistência termodinâmica, pelo fato de a temperatura de saída do fluido quente poder ser menor do que a temperatura de saída do fluido frio.
II - A configuração de correntes paralelas em que os dois fluidos escoam em sentidos opostos permite que o fluido quente saia do trocador com uma temperatura menor do que a temperatura de saída do fluido frio.
III - Considerando-se um mesmo coeficiente global de transferência de calor e uma mesma capacidade térmica, o número de unidades de transferência de um trocador de calor independe da configuração das correntes, uma vez que a área de troca térmica é independente dessa configuração.

Está correto APENAS o que se afirma em

A equação de Bernoulli é usada para calcular a queda de pressão de um fluido incompressível que escoa em regime permanente em uma tubulação horizontal de diâmetro uniforme.
Se representarmos por Δp₅ e Δp₁₀  as quedas de pressão previstas para, respectivamente, 5 m e 10 m de tubulação, então, Δp₅ será igual a

As indústrias, em geral, trabalham constantemente com fluidos escoando pelo interior de tubos. Imagine que água deva ser transportada através de um tubo cilíndrico, cujas superfícies são mantidas a uma temperatura constante igual a 80 °C. A água entra no tubo a 40 °C e sai a 60 °C, escoando com uma taxa mássica de 0,03 kg. s^-1 . A média logarítmica de diferença de temperatura é aproximadamente 30 °C. O tubo tem diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 10 cm e 12 cm, e um comprimento de 10 m. Sabe-se que, se o regime de escoamento da água for laminar, o número de Nusselt será igual a 3,66 (temperatura constante na parede) e, se for turbulento, Nusselt será calculado por Nu = 0,02(Re/200)(Pr/2).
De acordo com as informações fornecidas, a taxa de calor trocado entre a água e a parede do tubo é, em watts, igual a

Dados: massa específi ca da água = 1000 kg. m ⁻³
condutividade térmica da água = 0,6 W. m−1. K ⁻¹
viscosidade cinemática da água = 5 x 10−7 m2. s ⁻¹
condutividade térmica do tubo = 60 W. m−1. K ⁻¹ prandtl = 3 π = 3

Uma bomba centrífuga está sendo empregada para transferir líquido do tanque TQ1 para o tanque TQ2.
Analise as afirmativas abaixo relativas a um aumento na vazão de operação.
I - Aumentando-se a pressão no tanque TQ2, a vazão de operação também aumenta.
II - Fechando-se parcialmente uma válvula instalada na linha, a vazão de operação aumenta.
III - Aumentando-se a rotação de operação do impelidor da bomba, a vazão de operação também aumenta.
IV - Aumentando-se o nível de líquido no tanque TQ1, a vazão de operação aumenta.

É correto APENAS o que se afirma em

Um trocador de calor casco e tubo deve ser construído para aquecer a água que irá alimentar uma caldeira. O líquido frio é água proveniente da central de utilidades da indústria. O trocador de calor opera em contracorrente e contém tubos de aço-carbono, com diâmetros interno e externo iguais a 2,0 cm e 2,5 cm, respectivamente. A água fria escoa pelo interior dos tubos a uma velocidade de 0,5 m/s, entrando a 30 °C e saindo a 50 °C, enquanto a água quente entra a 80 °C. As taxas mássicas da água fria e da água quente que alimentam o trocador de calor são 15 kg. s^-1 e 30 kg. s^-1 , respectivamente. O coeficiente global de transferência de calor, baseado na área externa, é 250 W. m^-2. K^-1 .
Considere a massa específica e o calor específico da água iguais a 1.000 kg. m^-3 e 4.200 J. kg^-1. K^-1 , respectivamente, independentemente da temperatura. Aproxime o valor π para 3 e considere o fator de correção da MLDT como igual a 1,0.

Dados: 1/ln(0,95) = −19,5; 1/ln(0,85) = −6,2;
1/ln(0,75) = −3,5; 1/ln(0,65) = −2,3.

Se o comprimento máximo do tubo for 2,4 metros, qual é o número de passagens por tubo?