Questões da Prova CESGRANRIO - 2014 - Petrobras - Engenheiro(a) de Processamento Júnior

A vazão de 100 kmol/h de uma mistura contendo 10 mol%, 20 mol%, 30 mol% e 40 mol% de propano (P), butano (B), isopentano (I) e hexano (H), respectivamente, alimenta um tambor de flash, que opera a 366,5 K e a 6,8 atm. Se 1,8 kmol/h de hexano são recolhidos na corrente de vapor e as constantes de equilíbrio são K_P = 4,2, K_B = 1,75, K_I = 0,74 e K_H = 0,34, a razão entre as vazões de vapor e de líquido formados (V/L) é, aproximadamente,

Para uma mistura líquida binária a 300 K, os coeficientes de atividade a diluição infinita são, respectivamente, 1,875 e 1,2, para os componentes 1 e 2. Se, para a mesma temperatura, as pressões de saturação dos componentes são 800 mmHg e 1.000 mmHg, a fração molar do componente 1 na fase vapor que a 300 K está em equilíbrio com uma mistura líquida equimolar é

A Figura a seguir  apresenta o diagrama TS de um ciclo de refrigeração com válvula de expansão. Nesse processo, deseja-se que a taxa de refrigeração seja de 2.400kJ/s.
                                                  


Se as entalpias dos pontos b, c e d são 3.500 kJ/kg, 5.000 kJ/kg e 500 kJ/kg, respectivamente, a vazão do fluido refrigerante (em kg/s) é de

No  processo  industrial,  descrito  pelo  fluxograma  a seguir, um fluido  passa  por  um  trocador  de calor, perdendo  1.500 kJ/s e,  em seguida, passa  por  um compressor,  que  realiza  trabalho a uma taxa de 500 kJ/s e apresenta  uma  eficiência  termodinâmica  de 75%.
                                                    


Desprezando-se as perdas de calor em outras etapas, a variação total de entalpia do fluido (em kJ/s e em módulo) no decorrer do referido processo é de

                                                  

No fluxograma acima, vapor d’água superaquecido no estado 1, a 750 kPa e 650 °C (entalpia igual a -12.108 kJ/kg em relação à mesma referência da tabela de vapor d’água fornecida como anexo a esse caderno de questões), passa por uma válvula e em seguida por uma turbina, saindo do processo como vapor saturado a 82 °C, no estado 2.

Para uma vazão de vapor igual a 1 kg/s, a potência gerada pela turbina (em kW) é de