As aplicações do reator batelada podem ser diversas; um exemplo é o estudo envolvendo tratamento de águas residuais petroquímicas e o efeito das águas residuais fermentadas da produção de manteiga utilizada na remoção do fósforo, em reator batelada. A ordem de uma reação química é a relação matemática que existe entre a taxa de desenvolvimento ou a velocidade da reação e a concentração em quantidade de matéria dos reagentes. Uma reação química de ordem 1,5 foi realizada em um reator batelada de 50L, com 5kg de catalisador sólido, pelo tempo de batelada de 1,5 horas com 10kg de catalisador. Os dados experimentais foram de C_A0 = 0,5mol/L e C_A = 0,35mol/L.
Com base nesses dados, é correto afirmar que o tempo, em horas, necessário para que seja alcançada a conversão X_A = 0,9 é de

O catalizador é uma substância química que diminui a energia de ativação e aumenta a velocidade da reação. Ele não participa da reação química e não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos. Um catalisador pode ser desativado. Os catalisadores sólidos geralmente sofrem desativação à medida que a reação avança.
A esse respeito, é correto afirmar que a desativação de um catalisador ocorre

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre cinética.
( ) A influência da difusão em uma reação catalítica sólido-fluido pode ser medida pelo quociente (-ra)_medida ÷ (-ra)_calculada, em que (-ra)_medida é a velocidade da reação obtida experimentalmente e (-ra)_calculada é a velocidade da reação calculada sem considerar a influência da difusão. ( ) Quando o catalisador sofre desativação em um reator de mistura, com o passar do tempo a concentração de reagente tende a aumentar até atingir a concentração inicial. ( ) Quando a difusão do fluido reagente nos poros do catalisador sólido é muito rápida, ela não precisa ser considerada nos cálculos cinéticos. ( ) Em um reator de leito fixo em estágios, a quantidade de catalisador em cada estágio é superior à do estágio anterior, para que o fluxo volumétrico de fluido reagente seja aumentado em cada estágio. ( ) A desativação do catalisador resulta em um aumento na concentração de reagente quando a reação ocorre em um reator batelada.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

Quando um determinado bloco está na água, possui dois terços de seu volume embaixo d’água a 20°C, e quando flutua no óleo, 90% do seu volume fica submerso.
Sabendo-se que esse bloco flutua, é correto afirmar que a massa específica do bloco e do óleo, respectivamente, ambas em kg/m³, é

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre transferência de calor.
( ) Regime estacionário ou permanente é quando o calor transmitido em um sistema depende do tempo. ( ) Regime transiente é quando a temperatura varia com o tempo e a posição; portanto, varia a energia interna e ocorre armazenamento de energia. ( ) A taxa de condução de calor em determinada direção é proporcional ao gradiente de temperatura (dT/ dx). ( ) A condução é o processo de propagação do calor que se dá por contato entre as partículas, não necessitando de um meio para ocorrer.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

Associe as colunas relacionando corretamente o processo termodinâmico à sua característica.
PROCESSOS (1) Isobárico (2) Reversível (3) Adiabático (4) Isotérmico (5) Irreversível (6) Isovolumétrico
CARACTERÍSTICAS ( ) Temperatura constante. ( ) Pressão constante. ( ) Volume constante. ( ) O calor não atravessa as fronteiras do sistema. ( ) O estado inicial do sistema envolvido não pode ser restaurado sem efeitos mensuráveis no sistema e na sua vizinhança (processo ideal). ( ) O estado inicial do sistema envolvido não pode ser restaurado sem efeitos mensuráveis no sistema e na sua vizinhança (processo real).

A sequência correta dessa associação é

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre a termodinâmica.
( ) Corresponde à parte da termologia (física) que estuda os fenômenos relacionados com trabalho, energia, calor e entropia, e as leis que governam os processos de conversão de energia. ( ) É o ramo da física que se dedica ao estudo das relações entre calor e as restantes formas de energia. ( ) Pode ser utilizada para a análise de diversos processos da engenharia que ocorrem em equipamentos industriais. ( ) A primeira lei da termodinâmica diz que a energia não pode ser criada ou destruída; só se pode mudá-la de uma forma para a outra. ( ) A eficiência térmica de processos reversíveis é sempre menor que a eficiência térmica de processos irreversíveis entre os dois mesmos reservatórios térmicos.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

Um particulado sólido, resultante da moagem de um material de composição desconhecida, apresenta a seguinte distribuição granulométrica diferencial.

A esse respeito, avalie as afirmações a seguir.

I. 30% da mistura apresenta particulado com diâmetro de 45 µm.

II. Trata-se de uma mistura de, pelo menos, três componentes ou fases sólidas distintas.

III. Os diâmetros predominantes para cada componente ou fase sólida são da ordem de 30 µm, 45 µm e 60 µm.

IV. A área sob a curva fornece a massa total das partículas presentes no sistema com diâmetros entre 0 e 90 µm.

Está correto apenas o que se afirma em

A análise granulométrica de quatro tipos de materiais é aprentada a seguir, indicando a fração mássica acumulada de particulado fino passante em função do diâmetro da peneira.

Fonte: LIMA et al., 2014. (Disponível em:<https://www.researchgate.net/figure/ Granulometric-analysis-of-materials_fig2_270566670> . Acesso em 19 fev. 2019. Adaptado).

Com base nessa figura, é correto afirmar que

Uma caldeira deve ser alimentada com metano para fornecer 10000kW de potência. O gás combustível é transportado por um gasoduto e alimenta a caldeira à temperatura de 285K e à pressão de 45atm. As perdas de energia durante a queima e as variações de energia cinética e potencial podem ser desprezadas.

No gráfico a seguir, são fornecidos dados da variação do coeficiente de correlação generalizada para o metano como uma função da pressão e da temperatura reduzidas.

Sabendo-se que a pressão crítica do metano é p_c = 45atm, a temperatura crítica é T_c = 190K e que a entalpia de combustão do CH₄ é igual a - 890kJ.mol^-1, a vazão volumétrica com que o metano deve ser alimentado na caldeira é igual a

Uma central termoelétrica, capaz de gerar 50 MW de potência, opera a uma eficiência térmica máxima de 40%.

A taxa de energia dissipada para o ambiente é

Considere a reação de queima do etanol

C₂H₅OH_(l) + 3O_2(g) →2CO_2(g) + 3H₂O_(l) Δ_cH (298 K; 1 bar) = -1368,0 kJ.mol^-1

Se a combustão ocorre em recipiente exposto, à pressão atmosférica e as espécies gasosas se comportam idealmente, a variação de energia interna por mol de etanol oxidado é

Vapor de água escoa através de uma tubulação de aço, com 5m de comprimento, 20cm diâmetro interno e 5mm de espessura, a uma vazão de 1,0 kg.s-1. O vapor entra na tubulação saturado e sai 10% liquefeito, à pressão de 1atm, conforme indicado a seguir

Dados adicionais:

k = 50 W.m^-1. °C^-1 (condutividade do aço)

H_L = 419 kJ.kg^-1 (entalpia específica do líquido saturado a 1atm)

H_V = 2677 kJ.kg^-1 (entalpia específica do vapor saturado a 1atm)

ln(r_e /r_i ) = 0,025

A quantidade de calor transferida, por condução, através da tubulação é

em que k é a condutividade térmica do aço, L é comprimento da tubulação, ri é o raio interno da tubulação e re é o raio externo, Ti e Te são as temperaturas interna e externa da tubulação, respectivamente.

A partir dos dados fornecidos, considerando-se desprezíveis as variações de energia cinética e de pressão, pode-se dizer que a temperatura na parede externa da tubulação (Te) é

A reação elementar de segunda ordem, em fase líquida

2A → B

é conduzida isotermicamente, à 40° C, em um reator batelada de 100 dm³ . A constante de velocidade, na temperatura de operação do reator, é igual a 0,2 dm³ .mol^-1.min^-1. Cinquenta mols do reagente A são adicionados puros ao reator no início do processo.

O tempo necessário, em minutos, para que 50% de A seja consumido é igual a

O ácido acético pode ser produzido por meio da hidrólise do anidrido acético em fase líquida, conforme a seguinte reação.

(CH₃CO)₂O + H₂O ⟶ 2 CH₃COOH

A reação deve ser conduzida isotermicamente em um CSTR, em regime estacionário, com uma vazão volumétrica de alimentação igual a 5,0 cm³ .s^-1. Sabendo-se que a reação segue uma lei de velocidade de primeira ordem em relação ao anidrido acético, com uma constante de velocidade específica igual a 2x10^-3 s^-1, na temperatura da reação, e que as concentrações dos reagentes na corrente de alimentação são iguais a 51,2 mol.L^-1 para a água e 1,0 mol.L^-1 para o anidrido acético, o volume do reator necessário para se atingir 80% de conversão deve ser igual a

Na figura a seguir, é apresentado o diagrama de equilíbrio para sistema SO_2(g) – H₂O_(l), no qual é expressa a solubilidade do dióxido de enxofre na água como uma função da pressão do gás e da temperatura do sistema.

Com base nessa figura, avalie o que se afirma.

I. O aumento da pressão exercida pelo gás favorece a absorção do SO₂ (g) pela água.

II. O aumento da temperatura aumenta a capacidade de absorção do SO₂ (g) pelo solvente.

III. Na temperatura T = 20° , a absorção ocorre mais rapidamente que à temperatura T = 120° .

Está correto apenas o que se afirma em

O escoamento de água, em fluxo turbulento, em uma tubulação de aço inoxidável AISI 304, com diâmetro de 6 polegadas com brusca redução para 3 polegadas, levou à deterioração do aço com a formação de pites pouco depois do ponto de redução do diâmetro da tubulação.

Com base no exposto, é correto afirmar que a tubulação sofreu corrosão por

Água deve ser bombeada a uma vazão de 1m³ .h, a partir de um reservatório para o topo de uma coluna de absorção, segundo o esquema representado a seguir. O reservatório é aberto e a pressão da água na entrada da coluna deve ser igua a 2 atm (P₂ ).

Considerando que a eficiência de operação da bomba é de 75% e que as perdas por atrito nas tubulações podem ser desprezadas, a potência requerida pela bomba é

Água, a uma vazão igual a 6,28 L.s^-1, escoa através da tubulação indicada na figura a seguir.

Dados adicionais:

g = 9,8 m.s^-2 (aceleração da gravidade)

ρ = 1 g . cm^-3 ( massa específica)

sen 45° = cos 45° = 0,7

1 atm ≅ 10⁵ Pa

Considerando-se as perdas por atrito desprezíveis, a variação de pressão na tubulação é

A combustão do butano é dada pela seguinte reação.

É correto afirmar que, para uma velocidade de consumo de C₄ H₁₀ igual a 2,0 mol.dm⁻³.s⁻¹, as velocidades de consumo de O₂ e de formação de CO₂ e H₂O (r_H2O), são iguais, respectivamente, a