Sobre o processo de filtração, analise as assertivas abaixo:

I. É o processo de separação de partículas sólidas de um fluido através de um meio filtrante em razão de um diferencial de pressão para que o fluido flua através do meio, levando à formação ou ao acúmulo de material sólido sobre este, o que se denomina torta.

II. O processo de filtração convencional pode ocorrer sob pressão constante e, nesse caso, a perda de carga se mantém constante e o fluxo diminui com o tempo de operação.

III. O processo de filtração convencional pode ocorrer a vazão constante, no qual a perda de carga aumenta de modo progressivo e sob fluxo constante.

IV. A filtração convencional aplica coadjuvantes de filtração para formação da torta sobre o meio filtrante. Nesse tipo de filtração, o diferencial de pressão global pode ser expresso como ΔP = ∆Pt − ∆Pm, em que ΔP é a perda de carga total, ∆Pt é a perda de carga relativa à torta e ∆Pm é a perda de carga relativa ao meio filtrante.

Quais estão corretas? 

Os trocadores de calor do tipo casco e tubos são equipamentos utilizados quando é necessária uma grande área de troca térmica. Nesse tipo de trocador, um fluido circula pelos tubos e ou outro circula no casco. Na indústria de alimentos, os trocadores de calor casco e tubos podem ser aplicados, por exemplo, na pasteurização de líquidos (como leite, sucos e bebidas lácteas) e em processos de resfriamento de bebidas (como mosto da cerveja). Sobre o assunto, assinale a alternativa INCORRETA. 

O processamento térmico de produtos alimentícios é influenciado por vários fatores. Entre eles, cita-se a velocidade de penetração do calor da periferia até o centro do vasilhame, a qual, por sua vez, é influenciada pelo(a)

A viscosidade é uma característica muito importante para alimentos líquidos em diversas áreas de processamento, sendo definida como a resistência interna do líquido ao escoamento. De acordo com o comportamento reológico, os fluidos podem ser classificados como newtonianos ou não newtonianos. Um exemplo de fluido não newtoniano é aquele que não apresenta escoamento até que seja aplicada uma tensão mínima de cisalhamento, a partir da qual a taxa de cisalhamento pode ser linear ou não linear. Esse tipo de fluido é denominado: 

A transferência de calor é um fenômeno físico que ocorre entre sistemas com diferentes temperaturas. Em engenharia química, esse processo é essencial em trocadores de calor, caldeiras e reatores. Existem três modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. A condução ocorre em sólidos e também em líquidos sem movimento relativo significativo, enquanto a convecção ocorre em fluidos em movimento. A radiação é a transferência de energia por ondas eletromagnéticas. Em trocadores de calor, a eficiência depende da área de troca térmica, do coeficiente global de transferência de calor e da diferença de temperatura entre os fluidos. O método da média logarítmica de temperaturas é utilizado para calcular a diferença de temperatura efetiva em trocadores de calor. O isolamento térmico é empregado para minimizar perdas de calor em processos industriais.
A esse respeito, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma.

( ) A transferência de calor não depende da diferença de temperatura entre os sistemas envolvidos no processo.
( ) A convecção está associada ao movimento de fluidos, envolvendo transporte simultâneo de massa e energia.
( ) A condução só ocorre em sólidos e nunca em líquidos ou gases.
( ) O método da média logarítmica de temperaturas não é utilizado no projeto de trocadores de calor.
( ) O isolamento térmico é empregado para reduzir perdas de calor em equipamentos e tubulações industriais.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:

Um trocador de calor resfria 1000 kg/h de água de 80 °C para 40 °C, usando água de resfriamento que entra a 20 °C e sai a 30 °C. Considere a capacidade calorífica da água Cp = 4,18 kJ/kg K.

Qual a vazão mássica de água de resfriamento necessária, em kg/h?

Carvões ativados obtidos de biomassa amazônica (como caroço de açaí e casca de castanha) vêm sendo testados no tratamento de água e efluentes por adsorção em leito fixo. Diferentes tipos de adsorção e modelos de isotermas são aplicados ao projeto dessas unidades.
A esse respeito, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma.

( ) Caso os dados de adsorção em carvão ativado se ajustem bem à isoterma de Langmuir, isso significa que a quantidade adsorvida pode crescer indefinidamente com a concentração.
( ) Em uma coluna de leito fixo, a zona de transferência de massa é a região onde a concentração do contaminante na fase líquida cai significativamente e onde ocorre a maior parte da transferência de massa para o carvão ativado.
( ) Caso os dados de adsorção em carvão ativado se ajustem bem à isoterma de Freundlich, isso indica que a superfície do adsorvente é homogênea e que existe um valor bem definido de capacidade máxima de adsorção.
( ) A adsorção química pode ser explorada em materiais funcionalizados derivados de biomassa amazônica para remoção seletiva de metais presentes em efluentes de mineração, devido à formação de ligações fortes e específicas.
( ) No tratamento de água de rios amazônicos, se a adsorção é predominantemente física, não é possível regenerar o carvão ativado por aquecimento, sendo obrigatória a substituição completa do leito após a saturação significativa do leito.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:

Na pirólise rápida para produção de bio-óleo, o controle dos parâmetros de transferência de calor é vital para maximizar o rendimento líquido. Analise as afirmativas a seguir sobre o Número de Biot da partícula de biomassa.

I. O Número de Biot deve ser muito menor que 1 para garantir um aquecimento uniforme e rápido de toda a partícula, minimizando a resistência interna à condução de calor em relação à convecção externa.
II. O regime de pirólise rápida exige um Número de Biot muito maior que 1 para criar um gradiente térmico que favorece a carbonização do núcleo da partícula enquanto a superfície volatiliza.
III. Um Número de Biot baixo é essencial para minimizar as reações secundárias de craqueamento térmico dentro da partícula, que levariam à formação excessiva de char (carvão) e gases incondensáveis.

Está correto o que se afirma em:

Sobre as diferentes formas pelas quais a energia térmica pode ser transmitida entre sistemas ou dentro de um mesmo corpo, é correto afirmar que

O regime de escoamento, laminar ou turbulento, é determinado pelas propriedades específicas do movimento do fluido. No caso de escoamentos em dutos cilíndricos, o número de Reynolds pode ser calculado a partir da velocidade média do fluido (u), da massa específica do fluido (ρ), da viscosidade absoluta do fluido (μ) e do diâmetro do duto (d).
Re = (ρ × u × d) / μ
Considerando as características do gasoduto Uruguaiana-Porto Alegre, pertencente à integração gasífera entre Brasil e Argentina, com dutos de 24" de diâmetro, assinale a opção que apresenta o número de Reynolds e classifica o regime de escoamento do metano, principal componente do gás natural, a uma velocidade de 36 km/h. Dados: massa específica ≈ 0,66 kg/m³; viscosidade absoluta = 11 µPa·s; 1" = 2,54 cm.

O número de Prandtl é um parâmetro que correlaciona a viscosidade de um fluido à sua condutividade térmica. Este parâmetro é fundamental em processos de transferência de calor (especialmente convectivos), pois indica como se comporta a proporção entre o transporte de momento e o transporte de calor. 



Considerando as informações do quadro, calcule o número de Prandtl da água. 

Durante o transporte refrigerado de alimentos perecíveis, as alterações microbiológicas podem ser minimizadas por meio do controle de: 

Um tanque de equalização no tratamento de efluentes é uma estrutura que funciona como um amortecedor, armazenando efluentes brutos para uniformizar sua vazão e carga de poluentes. Ao equalizar essas características, ele garante que as etapas seguintes do tratamento, que podem ter capacidade limitada ou serem sensíveis a variações, recebam o efluente de forma estável, otimizando o desempenho e a eficiência do sistema.

Na unidade de tratamento de água e esgoto que você acabou de assumir a responsabilidade técnica tem um tanque de equalização com um tubo despejando água a uma vazão de 20 l/s e outro tubo despejando um efluente de massa específica igual a 700 kg/m3 com uma vazão de 10 l/s. A mistura formada é descarregada por um tubo da área igual a 30 cm². Determine a massa específica da mistura no tubo de descarga e a velocidade de saída.

Dados: (Unidades – SI) ρágua = 1000 kg/m³ e ρefluente = 700 kg/m³; 1m² = 10–4cm²

Determine o regime de escoamento sabendo que a tubulação apresenta um diâmetro de 100 mm e transporta um efluente para tratamento (viscosidade cinemática (ν) = 10,6x10–5 m2 /s) com uma vazão de 720 m3 /dia. Determine também a perda de carga e fator de atrito sabendo que a rugosidade absoluta do tubo é de 0,04 mm e que a tubulação tem 10 m de comprimento.

A perda de carga em tubulações é a diminuição da energia (pressão) de um fluido ao escoar devido ao atrito com as paredes da tubulação e à presença de componentes, como curvas e válvulas. Existem dois tipos principais: as perdas distribuídas, que ocorrem ao longo de todo o comprimento da tubulação e são causadas pela rugosidade das paredes, e as perdas localizadas, geradas por acessórios como joelhos, tês e registros, que causam turbulência. A perda de carga é um fator crucial no dimensionamento de sistemas hidráulicos, afetando a vazão, o consumo de energia e a eficiência do sistema. Considere uma tubulação de PVC com comprimento (L), diâmetro (D) e rugosidade absoluta das paredes (ε) transportando água á uma vazão (Q). Mantida as características físicas e geométricas de uma área, mesmo material e mesmo fluido, avalie os itens a seguir:

I - A vazão sofre variação com o comprimento.

II - A vazão aumenta com a redução do diâmetro.

III - A vazão diminui com o aumento da rugosidade absoluta.

É correto o que se afirma em:

As adutoras são essenciais para o abastecimento eficiente, pois conduzem grandes volumes de água, minimizam perdas e podem funcionar por gravidade ou por recalque com sistemas de bombas. Diferentemente da rede de distribuição, as adutoras não possuem ligações diretas para o consumo doméstico. O diâmetro de um sistema de tubulação de uma adutora que transporta água em regime permanente para um sistema de distribuição de água varia de 400 mm, no ponto A, 8 m acima de um referencial, para 200 mm, no ponto B, 4 m acima do referencial. A velocidade no ponto A é de 4,0 m/s e uma pressão no ponto A de 100 kN/m2 . Desprezando as perdas de carga, determine a velocidade no ponto B e a sua respectiva pressão.

Dados: g = 10,0 m/s² ; ρH2O = 1000 kg/m³ ; уH2O = 10.000 N/m³ ; π = 3,14 (Unidades no SI).

Tradicionalmente, o aumento de escala das colunas cromatográficas é linear, mantendo a altura de coluna constante e o tipo de resina. Dentre os parâmetros a seguir, aquele que deveria permanecer inalterado para garantir uma performance semelhante entre as escalas maior e menor, se forem mantidos os dois parâmetros inicialmente mencionados constantes, é:

Dentro da mecânica dos fluidos, é de suma importância entender o comportamento dos fluidos e seus regimes de escoamento. A transição entre o regime de escoamento laminar e turbulento é súbita. Em relação às diferenças entre os regimes de escoamento, é correto afirmar que: 

Quando a evaporação ocorre em uma interface sólido-líquido, esse processo é chamado de ebulição. Ele pode ocorrer sob inúmeras condições, sendo a ebulição em vasos uma das formas mais estudadas. Sobre o tema, assinale alternativa que corresponde corretamente à ebulição nucleada. 

Um Engenheiro de Alimentos é responsável pela otimização do processo de secagem de uma grande safra de milho recém-colhido, com teor de umidade inicial elevado (25% b.u.) e que será armazenado por um longo período. Ele decide utilizar um secador de fluxo contínuo de leito fixo, com fluxo de ar contracorrente. Para minimizar as perdas de qualidade (rachaduras, formação de grãos trincados) e de biomassa, otimizar a eficiência energética e garantir a segurança do armazenamento, é necessário compreender a interação entre o ar de secagem e o grão. Dessa forma, o conjunto de condições operacionais e o fenômeno físico-químico mais importante a ser controlado para evitar danos ao grão e garantir uma secagem eficiente e uniforme, considerando a natureza higroscópica do milho, são: