Questões de Concurso Para professor - engenharia química

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Q3877539 Engenharia Química e Química Industrial
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:
Alternativas
Q3877538 Engenharia Química e Química Industrial
A cinética de reações químicas estuda a velocidade das transformações e os fatores que influenciam essa velocidade. A velocidade de uma reação pode ser expressa como a taxa de variação da concentração de reagentes ou produtos ao longo do tempo. Em reatores químicos, temperatura, pressão, concentração dos reagentes e presença de catalisadores são variáveis que afetam a velocidade das reações. O conceito de ordem de reação indica como a velocidade depende da concentração dos reagentes. Em reatores de mistura perfeita (CSTR), a mistura é homogênea e a composição é uniforme em todo o reator. Já em reatores tubulares (PFR), a composição varia ao longo do reator. O tempo de residência é outro fator importante, pois influencia a conversão dos reagentes em produtos.
A esse respeito, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma.

( ) A velocidade de uma reação nunca pode ser escrita como taxa de variação da concentração dos reagentes em função do tempo.
( ) A ordem de reação indica exclusivamente como a velocidade depende da pressão total do sistema, e não das concentrações.
( ) Em reatores CSTR ideais, a composição varia significativamente ao longo do volume do reator.
( ) Em reatores tubulares ideais (PFR), a composição da mistura reacional pode variar ao longo do reator.
( ) Catalisadores não afetam a velocidade das reações químicas em reatores industriais.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
Alternativas
Q3877537 Engenharia Química e Química Industrial
A destilação é uma operação unitária amplamente utilizada para separar misturas líquidas com base na diferença de volatilidade dos componentes. O processo pode ser realizado em colunas de pratos ou enchimento, onde o vapor sobe e o líquido desce, permitindo múltiplos estágios de equilíbrio. O refluxo, que é a recirculação de parte do destilado, aumenta a pureza do produto final. O número de estágios teóricos necessários pode ser determinado por métodos gráficos, como o método de McCabe-Thiele, ou por cálculos iterativos. Em processos industriais, a destilação pode ser contínua ou em batelada, sendo a operação contínua mais comum em grandes plantas. O controle de temperatura e pressão é essencial para garantir a estabilidade do processo e a qualidade dos produtos.
A esse respeito, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma.

( ) O refluxo aumenta a pureza do produto final em colunas de destilação fracionada.
( ) Em colunas de destilação, o vapor desce pela coluna enquanto o líquido sobe, em regime contracorrente.
( ) Em colunas de pratos ou enchimento, o vapor sobe e o líquido desce pela coluna, permitindo múltiplos estágios de equilíbrio.
( ) O controle de temperatura e pressão não influencia a estabilidade do processo de destilação nem a qualidade dos produtos.
( ) A eficiência de separação em uma coluna de destilação pode depender da composição da mistura e da configuração do equipamento. 

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
Alternativas
Q3877536 Química
Um artigo sobre a extração de compostos naturais da Amazônia discute a influência do tamanho de partícula na extração sólido–líquido. A extração sólido– líquido é amplamente utilizada para a extração de compostos naturais de plantas.

Qual o efeito do aumento do tamanho de partícula sobre a taxa de extração?
Alternativas
Q3877535 Engenharia Química e Química Industrial
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?
Alternativas
Q3877534 Engenharia Química e Química Industrial
Um processo de secagem em uma indústria de farinha de peixe da Amazônia recebe 1000 kg/h de material úmido contendo 70% de água em massa. O produto seco contém 10% de água em massa.

Qual a vazão mássica de água removida, em kg/h?
Alternativas
Q3877533 Engenharia Química e Química Industrial
Uma comunidade ribeirinha da Amazônia utiliza um sistema de osmose reversa para dessalinizar água de rio, tornando-a potável. O sistema opera em regime permanente, com uma alimentação de 1000 kg/h de água contendo 0,5% de sais em massa. A corrente de permeado (água tratada) tem 99,9% de água e a corrente de rejeito (concentrado) contém 2% de sais.

Qual a vazão mássica do permeado, em kg/h?
Alternativas
Q3877532 Engenharia Química e Química Industrial
Um tanque de armazenamento de água é alimentado com 500 kg/h de água a 20 °C e descarrega 400 kg/h de água a 25 °C. O tanque opera em regime transiente.

Qual a taxa de acúmulo de massa de água no tanque, em kg/h?
Alternativas
Q3877531 Engenharia Química e Química Industrial
Em um processo de extração líquido–líquido, um soluto é transferido de uma fase aquosa para uma fase orgânica. Em regiões como a Amazônia, esse tipo de operação é aplicado à extração de compostos naturais, como óleos essenciais e flavonoides.

Qual grandeza quantifica a distribuição do soluto entre as duas fases em uma extração líquido–líquido?
Alternativas
Q3877530 Engenharia Química e Química Industrial
A destilação fracionada é uma operação unitária amplamente utilizada na indústria química para separar misturas de componentes voláteis com pontos de ebulição próximos, como óleos essenciais extraídos de plantas da Amazônia. O processo permite obter produtos com maior pureza em comparação à destilação simples.

É correto afirmar que a principal vantagem da destilação fracionada em relação à destilação simples é maior
Alternativas
Q3877529 Engenharia Química e Química Industrial
A constante de velocidade de uma reação química aumenta com a temperatura. Em regiões tropicais, como a Amazônia, o controle de temperatura é fundamental para garantir a eficiência dos processos e a qualidade dos produtos finais.

É correto afirmar que descreve a dependência da constante de velocidade com a temperatura em reações químicas a Lei de
Alternativas
Q3877528 Engenharia Química e Química Industrial
Um artigo sobre a produção de etanol a partir de biomassa amazônica destaca que a velocidade de uma reação de primeira ordem é proporcional à concentração do reagente; a produção de etanol a partir de biomassa é uma alternativa sustentável para geração de energia em regiões como a Amazônia, onde os recursos naturais são abundantes; o conhecimento da cinética de reações homogêneas é fundamental para o dimensionamento de reatores e a otimização de processos industriais.

Para uma reação de primeira ordem A→B, qual a forma correta da equação de velocidade?
Alternativas
Q3877527 Engenharia Química e Química Industrial
Sobre a operação de biorreatores em modo batelada alimentada (fed-batch), analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I- Em biorreatores operados em modo batelada alimentada, a manipulação da vazão de alimentação de substrato pode ser utilizada como estratégia para controlar a taxa específica de crescimento microbiano, evitando tanto a limitação severa por substrato quanto o seu excesso

PORQUE

II- o volume de trabalho do reator em modo batelada alimentada permanece praticamente constante, de modo que a taxa específica de crescimento depende apenas da concentração inicial de inóculo, e não da forma como o substrato é fornecido ao longo do tempo.

A respeito das asserções é correto afirmar que
Alternativas
Q3877526 Engenharia Química e Química Industrial
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:
Alternativas
Q3877525 Engenharia Química e Química Industrial
Em um estudo de cinética da decomposição de um reagente A, foram obtidos dados experimentais de concentração em função do tempo e construído o gráfico de Imagem associada para resolução da questão em função do tempo t. Verificou-se que os pontos experimentais se ajustam muito bem a uma reta crescente, com coeficiente de correlação próximo de 1.
Com base nessa observação, avalie o que se afirma.

I- O comportamento observado é compatível com uma reação de segunda ordem em relação ao reagente A.
II- Para essa reação, o gráfico de ln[A] em função de t também deve ser linear, pois qualquer reação elementar obedece à cinética de primeira ordem.
III- Se a concentração inicial [A]0 for dobrada, o tempo de meia-vida t1/2 dessa reação também dobrará, pois, a meia-vida cresce com a concentração inicial em reações de segunda ordem.
IV- Para esse tipo de reação, o tempo de meia-vida t1/2 é inversamente proporcional à concentração inicial [A]0 , ou seja, quanto maior for [A]0 , menor será o tempo necessário para que a concentração caia à metade de seu valor inicial.

Está correto apenas o que se afirma em
Alternativas
Q3877524 Engenharia Química e Química Industrial
Em uma fermentação submersa aeróbia em biorreator, algumas etapas básicas devem ser realizadas em uma ordem lógica, desde o preparo até o término do processo.
Numere as etapas da fermentação submersa aeróbia em biorreator, na ordem em que acontecem, da primeiro até a última.

( ) Transferência asséptica do inóculo para o biorreator contendo o meio esterilizado.
( ) Preparo do meio de cultura, com dissolução de nutrientes e ajuste de pH.
( ) Operação da fermentação, com controle de temperatura, aeração, agitação e espuma.
( ) Esterilização do meio e do biorreator (por exemplo, por vapor).
( ) Separação do caldo fermentado.

A sequência correta dessa numeração é:
Alternativas
Q3877523 Engenharia Química e Química Industrial
Considerando uma substância pura em equilíbrio líquido–vapor, sobre o critério termodinâmico de equilíbrio de fases, é correto afirmar que o equilíbrio líquido–vapor
Alternativas
Q3877522 Engenharia Química e Química Industrial
O processamento de açaí para produção de polpa realiza, em geral, seleção e lavagem, amolecimento/hidratação do fruto com água e despolpamento. Essas etapas geram um efluente com alta carga orgânica (matéria orgânica dissolvida e em suspensão), além de sólidos (fibras, cascas finas e polpa residual).

Para tratar esse efluente antes do descarte em corpo hídrico, é correto afirmar que o fluxo de tratamento mais adequado é  
Alternativas
Q3877521 Engenharia Química e Química Industrial
Sabe-se que a corrosão tem importância na engenharia pelo impacto econômico e de segurança operacional.
A esse respeito, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I- Em estruturas de aço-carbono expostas ao ar na região Amazônica, é comum observar corrosão atmosférica significativa, mesmo em áreas distantes de margens de rios

PORQUE

II- o clima quente e úmido, com chuvas frequentes, aumenta o tempo de superfície molhada (filme eletrolítico sobre o metal) e favorece as reações eletroquímicas responsáveis pela corrosão.

Sobre as asserções é correto afirmar que
Alternativas
Q3877520 Engenharia Química e Química Industrial
Na Região Norte do Brasil, especialmente no estado do Pará, o óleo de palma (dendê) constitui uma matéria-prima relevante para a produção de biodiesel, dada sua elevada produtividade oleaginosa em condições tropicais e sua integração com cadeias agroindustriais regionais. A seguir são apresentados princípios teóricos sobre o tema biodiesel.
A esse respeito, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma.

( ) Na produção de biodiesel por transesterificação alcalina de óleo de palma, baixo teor de água e alta acidez do óleo são desejáveis, pois reduz a tendência de reações paralelas (ex.: saponificação).
( ) Na produção de biodiesel por transesterificação enzimática (uso de lipases) de óleo de palma, recomenda-se o uso da enzima na forma imobilizada para fins de redução de custo do processo.
( ) A composição do óleo de palma, por apresentar maior fração de ácidos graxos saturados, pode aumentar o ponto de névoa e o ponto de entupimento a frio do biodiesel, afetando seu desempenho em baixas temperaturas.
( ) Na transesterificação alcalina, aumentar a razão molar álcool: óleo de palma pode deslocar o equilíbrio para a formação de ésteres (biodiesel).

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:
Alternativas
Respostas
1: B
2: E
3: C
4: B
5: C
6: C
7: B
8: E
9: E
10: E
11: E
12: C
13: B
14: E
15: C
16: A
17: B
18: B
19: E
20: B