Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.

Considere que, em um reator em batelada isotermo, ocorra uma reação irreversível de primeira ordem , em que r_A representa a taxa de reação, C_A, a concentração do reagente A, t, o tempo e k, a constante cinética. Nessa situação, o tempo para alcançar uma conversão de 90% a partir de conversão inicial zero é igual ao tempo para alcançar uma conversão de 99% a partir de uma conversão de 90%.

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.

Considere que um reator de mistura perfeita (CSTR) esteja operando em regime isotermo, com uma reação irreversível de primeira ordem. Nessa situação, mantidas a vazão volumétrica de alimentação e a temperatura, o aumento da concentração inicial acarretará uma queda na conversão final.

Julgue o item que se segue, relativo a reatores químicos e seus modos de operação.

Considere a reação autocatalítica em fase líquida A + P → 2 P, a temperatura constante e sem variação de densidade. Considere, ainda, que o alimento contenha uma elevada concentração de A e traços de P. Nessa situação, para processar a mesma vazão de alimentação e atingir a conversão correspondente ao máximo da velocidade de reação, um reator tubular de escoamento pistonado (PFR) requererá volume menor que um reator de mistura perfeita (CSTR).

Considerando a reação exotérmica 2 A ⇌ B, que é reversível em fase gasosa e que ocorre em um reator tubular adiabático no qual o sistema reacional é projetado para atingir a conversão de equilíbrio, julgue o item a seguir.

Um aumento na temperatura de entrada aumenta a conversão final.

Considerando a reação exotérmica 2 A ⇌ B, que é reversível em fase gasosa e que ocorre em um reator tubular adiabático no qual o sistema reacional é projetado para atingir a conversão de equilíbrio, julgue o item a seguir.

Uma estratégia para aumentar a conversão final é dividir o reator tubular em múltiplos reatores tubulares em série com resfriamento intermediário entre cada reator.

Considerando a necessidade de otimização do processo, a conformidade com as normas de eficiência energética e o comportamento dinâmico do sistema frente a perturbações na alimentação na situação hipotética descrita, julgue o item subsecutivo, relativo a instrumentação, modelagem transiente e estratégias de controle e feedback.

O fenômeno da resposta inversa em processos dinâmicos exibe um movimento transitório inicial da variável controlada na direção oposta ao seu estado estacionário final.

Considerando a necessidade de otimização do processo, a conformidade com as normas de eficiência energética e o comportamento dinâmico do sistema frente a perturbações na alimentação na situação hipotética descrita, julgue o item subsecutivo, relativo a instrumentação, modelagem transiente e estratégias de controle e feedback.

O sistema de controle que opera com retroalimentação (feedback) atua de forma contínua por meio da comparação entre a variável medida do processo e o valor de referência estipulado (setpoint).

Considerando a necessidade de otimização do processo, a conformidade com as normas de eficiência energética e o comportamento dinâmico do sistema frente a perturbações na alimentação na situação hipotética descrita, julgue o item subsecutivo, relativo a instrumentação, modelagem transiente e estratégias de controle e feedback.

 A implementação de um controlador exclusivamente de ação proporcional (P) zera o desvio de regime permanente (offset) do sistema de controle após a estabilização de uma perturbação em degrau.

Considerando a necessidade de otimização do processo, a conformidade com as normas de eficiência energética e o comportamento dinâmico do sistema frente a perturbações na alimentação na situação hipotética descrita, julgue o item subsecutivo, relativo a instrumentação, modelagem transiente e estratégias de controle e feedback.

 A ação de controle integral (I) acelera o efeito do tempo morto do processo de transporte de fluidos, antecipando rigorosamente as correções das perturbações de carga no sistema.

No âmbito da implementação e acreditação de laboratórios, o controle rigoroso da temperatura em fornos analíticos é requisito fundamental para a validade dos ensaios físico-químicos e a garantia da confiabilidade metrológica. À luz dos fundamentos de controle de processos e das ferramentas analíticas aplicáveis, julgue o seguinte item. 

Em um sistema de controle de temperatura de um forno analítico, a implementação de uma malha de controle com realimentação negativa e a aplicação de filtros digitais (como filtros de média móvel) contribuem para a redução do ruído de medição, aprimorando a precisão metrológica ao minimizarem as incertezas de medição.

No âmbito da implementação e acreditação de laboratórios, o controle rigoroso da temperatura em fornos analíticos é requisito fundamental para a validade dos ensaios físico-químicos e a garantia da confiabilidade metrológica. À luz dos fundamentos de controle de processos e das ferramentas analíticas aplicáveis, julgue o seguinte item. 

A transformada de Laplace converte equações diferenciais lineares do domínio do tempo para equações algébricas no domínio da variável complexa de frequência. 

No âmbito da implementação e acreditação de laboratórios, o controle rigoroso da temperatura em fornos analíticos é requisito fundamental para a validade dos ensaios físico-químicos e a garantia da confiabilidade metrológica. À luz dos fundamentos de controle de processos e das ferramentas analíticas aplicáveis, julgue o seguinte item. 

O ganho estacionário de um processo industrial define a velocidade ou o tempo necessário para que o sistema dinâmico transite entre dois estados de equilíbrio. 

Tendo como referência inicial a situação hipotética precedente, julgue o item subsequente, a respeito dos arranjos, das resistências e dos limites termodinâmicos.

A modelagem termodinâmica de um trocador de calor de área infinita operando em contracorrente permite que a temperatura de saída do fluido frio se aproxime da temperatura de entrada do fluido quente, enquanto, em correntes paralelas, as temperaturas de saída de ambos os fluidos convergem assintoticamente para um valor intermediário comum.

Tendo como referência inicial a situação hipotética precedente, julgue o item subsequente, a respeito dos arranjos, das resistências e dos limites termodinâmicos.

O arranjo em contracorrente em trocadores de calor proporciona uma média logarítmica das diferenças de temperatura (MLDT) superior à da configuração em correntes paralelas que operam com as mesmas temperaturas terminais.

Tendo como referência inicial a situação hipotética precedente, julgue o item subsequente, a respeito dos arranjos, das resistências e dos limites termodinâmicos.

O acúmulo contínuo de depósitos de incrustação (fouling factor) nas paredes dos tubos eleva o valor do coeficiente global de transferência de calor (U) da unidade térmica.

Acerca dos fundamentos das ciências térmicas e das resistências térmicas envolvidas no transporte de energia na situação hipotética apresentada, julgue o item que se segue.

A condução de calor em regime permanente através de um duto cilíndrico metálico apresenta um fluxo de calor (em W/m² ) constante ao longo da direção radial externa.