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

Em uma refinaria de petróleo existem inúmeras tubulações que transportam fluidos que trocam calor com certo ambiente.

Considere um tubo:

• com diâmetros interno e externo iguais a 2,0 cm e 2,5 cm, respectivamente, que transporta água a uma velocidade de 1,5 m/s.

• em que as temperaturas de entrada e de saída da água são iguais a 30 ^o C e 65 ^o C, respectivamente, e a temperatura da parede externa do tubo é mantida constante e igual a 100 ^o C.

Suponha que, para regime turbulento, possa ser usada a seguinte correlação fictícia, relacionando o número de Nusselt aos números de Reynolds e de Prandtl:

Nu = 0,02(Re/10)Pr ^0,5

Tenha em conta que ln 2 0,7 e que p 3, e despreze qualquer resistência condutiva. A massa específica, o calor especí- fico, a condutividade térmica, a viscosidade dinâmica e o número de Prandtl da água são, aproximadamente, 1.000 kg/m³ , 4.000 J/(kg•K), 0,6 W/(m•K), 0,6x10-⁶ m² /s e 4. Nessas condições, o comprimento desse tubo, em metros, é cerca de

O estudo de transferência de calor em fluidos que escoam pelo interior de tubulações depende da região da tubulação em análise; ou seja, se está na região de entrada ou na região de regime de escoamento plenamente desenvolvido, do ponto de vista fluidodinâmico. Com base nesse contexto, conclui-se que a(o)

O calor de uma corrente quente de óleo deve ser aproveitado para aquecer 200 kg/s de água de 10 °C a 80 °C. Para isso, propõe-se o uso de um trocador de calor CT 1-2, em contracorrente, com 10 tubos de aço-carbono, com diâmetros externo e interno iguais a 3,0 cm e 2,5 cm, respectivamente, e comprimento por passagem igual a 5 m. O óleo entra no trocador a 160 ^o C e sai a 90 ^o C.

Suponha que:

• o coeficiente global de transferência de calor, baseado na área externa, seja igual a 400 W/(m² •K);

• o fator de correção da LMTD seja igual a 1,0; e

• o número p seja igual a 3.

Com base nesses dados, conclui-se que o calor total trocado entre as duas correntes será igual, em watts, a

A indústria petrolífera trabalha constantemente com escoamento e deformação de fluidos cujas características reológicas podem ser classificadas de diferentes maneiras, em função da taxa de cisalhamento a que ficam sujeitos nas várias operações em uma plataforma. Neste contexto, analise as afirmações a seguir.

I - Um fluido cuja viscosidade aumenta com a taxa de cisalhamento é chamado de pseudoplástico.

II - Se a viscosidade de um fluido for constante em certa faixa de taxa de cisalhamento, ele sempre se comportará como newtoniano para outras faixas de taxa cisalhante.

III - Existem fluidos que necessitam de uma tensão crítica para começar a escoar e, uma vez superada essa tensão crítica, ele escoa obedecendo ao modelo de Newton.

IV - Certos fluidos apresentam uma viscosidade constante para faixas de valores baixos e altos da taxa cisalhante e uma viscosidade decrescente para uma faixa intermediária de taxa de cisalhamento.

V - Fluidos tixotrópicos são aqueles que apresentam uma redução na viscosidade à medida que a taxa de cisalhamento aumenta.

Está correto APENAS o que se afirma em

O esquema acima representa um arranjo para transferência de uma solução aquosa (? = 1.000 kg/m³ ) de um tanque para outro, ambos a pressão atmosférica. A vazão necessária é de 20 m³ /h e, nessas condições, a perda de carga por atrito na tubulação é igual a 20% da carga de elevação. Com base nesses dados, pode(m) ser utilizada(s) a(s) bomba(s)