Questões de Concurso

Em relação à primeira lei e à segunda lei da termodinâmica, analise as afirmações a seguir.

I - A primeira lei da termodinâmica estabelece que a variação de energia interna em um sistema é igual à diferença entre o calor e o trabalho no eixo realizado.

II - Em um ciclo termodinâmico para transformação de calor em trabalho, o calor absorvido e o trabalho realizado são grandezas numericamente iguais, obedecendo dessa forma, ao princípio da conservação da energia.

III - De acordo com a segunda lei da termodinâmica, é inviável a realização de um ciclo termodinâmico capaz de transferir calor de um ambiente a baixa temperatura para um ambiente a uma temperatura mais elevada.

IV - A entropia é uma função de estado cuja variação diferencial pode ser caracterizada por meio da razão entre o calor trocado e a temperatura, ao longo de uma trajetória reversível.

V - A segunda lei da termodinâmica impõe que, em um sistema isolado, as variações de entropia serão sempre positivas ou nulas.

São corretas APENAS as afirmativas

O óxido de etileno pode ser utilizado como matéria-prima para obtenção de etilenoglicol. O óxido de etileno deverá ser produzido pela oxidação catalítica de eteno com ar, de acordo com a seguinte reação:



No entanto, em paralelo ocorre a reação indesejável de combustão do eteno



A conversão global de eteno no processo é de 95,0%, e a seletividade do etilenoglicol em relação ao é de 18,5:1.
De acordo com os dados fornecidos, o rendimento do óxido de etileno no processo é de

Uma corrente de ar úmido a 40 ^oC, com 90% de umidade relativa, é resfriada ao passar em um trocador, de forma que 50% do vapor d´água presente na corrente de ar irá condensar. A umidade relativa da corrente de ar, após o resfriamento, é

Uma coluna de absorção foi dimensionada para absorver 90% de uma substância de massa molar igual a 50 kg/kmol, presente em uma corrente de ar, usando água pura como solvente. O teor dessa substância no ar é de 40% em base molar e, na solução aquosa formada, é de 25% em massa. Considerando-se que sejam desprezíveis a solubilidade do ar na água e a evaporação da água, a razão molar entre a água usada como solvente e a corrente de ar a ser tratada é

Dados: Massas molares: H = 1 kg/kmol; O = 16 kg/kmol; ar = 29 kg/kmol

Um processo químico é baseado na reação A → B + C, elementar, exotérmica e irreversível. Essa reação ocorre em um reator tipo tanque agitado (CSTR), em fase líquida, na temperatura de 200 ºC, com conversão de 40%. Se a temperatura de operação do reator aumentar para 220 ºC, a conversão irá

A reação 2 A → B, em fase líquida, cuja cinética obedece ao comportamento de uma reação elementar, é conduzida em um reator em batelada de 100 L. No início de cada batelada, a massa reacional contém 5,0 mol/L de A e 0,5 mol/L de B. Sabendo-se que, nas condições de reação, a constante de velocidade da reação (k) é igual a 0,1 L∙mol^-1 ∙min^-1 , e as massas molares de A e B são, respectivamente, 20 kg/kmol e 40 kg/kmol, o valor inicial da derivada da massa de B em relação ao tempo, em kg/min, é

Para o diagrama de blocos, representado na figura acima, a função de transferência C(s) / R(s) é

Se um sistema de primeira ordem, representado pelo diagrama de blocos acima, sofre uma perturbação degrau de 2 unidades em X, a resposta, no domínio do tempo de Y, é

O diagrama de McCabe-Thiele é usado na separação de uma mistura binária para calcular o número de estágios de equilíbrio em uma torre de destilação, utilizando-se um gráfico y versus x, construído para o componente mais volátil.
Nesse diagrama, a(s)

Uma partícula esférica de diâmetro d_p , , massa específica p_p e tensão superficial σ _p  sedimenta-se sob a ação da gravidade em um meio de massa específica ? e viscosidade µ. De acordo com a equação de Stokes, a velocidade terminal de sedimentação da partícula será maior quando

Em um vaso, a certa temperatura e pressão, uma mistura de duas substâncias está distribuída em duas fases em equilíbrio líquido-vapor. As constantes de equilíbrio dessas substâncias, em tais condições, são 0,5 e 1,5. A fração molar da substância mais volátil, na fase vapor, será

Um reservatório elevado contendo água (massa específica 1000 kg/m³ ) está conectado a um tanque por meio de uma tubulação com 50 mm de diâmetro, conforme ilustra a figura a seguir.



Na avaliação do escoamento da água nesse sistema, o fator de atrito de Darcy pode ser estimado, preliminarmente, como 0,01. Considerando-se a aceleração da gravidade como 10 m/s² , p = 3 e desprezando-se as perdas de carga localizadas, a vazão da água escoando na tubulação, em m³ /min, será

Sobre os cálculos relativos ao projeto de uma tubulação para transporte de fluidos, utilizando-se uma bomba centrífuga, tem-se que a(o)

Em relação ao escoamento de fluidos incompressíveis em regime permanente no interior de tubulações, sabe-se que

Um cubo de cortiça (massa específica 250 kg/m³ ) de 100 mm de aresta é mantido submerso no interior de um tanque com água (massa específica 1000 kg/m³ ), por meio de um cabo. Considerando-se a aceleração da gravidade como 10 m/s² , a força exercida pelo cabo sobre o cubo, em N, é

Em um resfriador, a temperatura de uma corrente de gás é reduzida de 250 ºC a 150 ºC, utilizando água de resfriamento que entra no trocador a 30 ºC e sai a 40 ºC. Em uma determinada manobra operacional, a vazão da corrente de água de resfriamento é aumentada em 50%. Após a modificação da vazão de água, sem alteração na corrente de gás, a variação percentual da carga térmica do trocador, ΔQ, será

Em relação aos conceitos básicos de análise dimensional, analise as expressões a seguir, relativas ao estudo da mecânica dos fluidos.
Nomenclatura:
D = diâmetro
G = fluxo mássico
μ = viscosidade dinâmica
v = velocidade
g = aceleração da gravidade
τ = tensão de cisalhamento
ρ = massa específica

Indica(m) expressão(ões) adimensional(ais)

No projeto de uma planta química, há um reator onde ocorre uma reação exotérmica. Para aproveitamento da energia do sistema, a corrente de alimentação é preaquecida por meio da corrente de saída, conforme ilustra o fluxograma a seguir.



As capacidades caloríficas específicas da corrente de alimentação e da corrente de saída do reator são, ambas, iguais a 2000 J∙kg^-1 ∙K^-1 ,  e o coeficiente global de transferência de calor, relativo à troca térmica entre as correntes, é igual a 500  W∙m^-2 ∙K^-1. A área mínima do trocador de calor contracorrente necessária, em m² , para executar esse serviço, é

Uma corrente de gás escoa em um tubo aquecido externamente por uma corrente de óleo térmico. Se a vazão de gás aumentar, o coeficiente global de transferência de calor

O interior de uma câmara de aquecimento é mantido a 130 ºC, enquanto o meio exterior está a 30 ºC. A câmara é formada por paredes planas com espessura de 100 mm, e condutividade térmica igual a . Os valores do coeficiente de convecção, no interior e no exterior da estufa, são ambos iguais a . O fluxo térmico entre o interior e o exterior da câmara, em , é igual a