O tempo de meia vida de uma reação de primeira ordem é de 300 segundos em pH 6,0 e temperatura de 30°C. A fração residual do reagente após 30 minutos de reação será de (Considere: ln(2) = 0,6931.)
Os reatores são recipientes no interior do qual ocorrem transformações químicas ou bioquímicas, podendo, também, serem chamados de biorreatores quando as transformações são causadas pela ação de células vivas ou por componentes celulares in vivo (enzimas). Sobre os reatores, é incorreto afirmar que :
Quando utiliza se fluido térmico em uma indústria, no caso o vapor d’água, a preocupação com a temperatura de chegada deste vapor se faz necessária, a fim de garantir uma operação satisfatória e econômica para a indústria como um todo. Neste contexto, se encaixa o isolamento térmico de tubulação e equipamentos. Sobre o isolamento térmico, assinale a afirmativa incorreta.
No escoamento laminar sobre uma placa plana, sabe se que o coeficiente de transferência de calor hx varia com x –1/3 , onde x é medido em relação a um referencial posicionado na aresta frontal (x = 0) da placa. A razão entre o coeficiente médio até um determinado ponto x na placa e o coeficiente local nesse ponto é igual a :
Em um dado dia de verão, a temperatura do ar é de 27°C e sua umidade relativa é de 37%. A água evapora da superfície de um lago a uma taxa de 0,14 quilograma por hora por metro quadrado de área superficial (kg/h.m2 ). A temperatura da água também é de 27°C. Determine o valor do coeficiente de transferência de massa por convecção. (Considere: Psat(300K) = 0,03531 bar; R = 8,314 x 10–2 m3 .bar/kmol.K; M = 18 kg/kmol; equilíbrio vapor líquido na superfície da água; condições isotérmicas; vapor d’água se comporta como gás perfeito; ar em condições padrão de pressão atmosférica.) Assinale a alternativa que apresenta o valor do coeficiente de transferência de massa por convecção.
Testes experimentais efetuados em parte de uma lâmina de turbina de 54 mm indicam um fluxo térmico na lâmina de q” = 83 kW/m2 . Para manter uma temperatura superficial em regime estacionário de 853°C, o calor transferido para a lâmina é removido por uma substância refrigerante que circula no interior da lâmina. Determine o fluxo térmico na superfície da lâmina, caso a sua temperatura superficial fosse reduzida para 710°C através do aumento da vazão do refrigerante. (Considere: T∞(ar) = 1000°C; Var = 165 m/s; condições de regime permanente e propriedades do ar constantes.) O valor do fluxo térmico na superfície da lâmina será de
Os processos biotecnológicos ou bioquímicos podem ser definidos como técnicas comerciais que usam organismos vivos, ou substâncias destes organismos, para produzir ou modificar um produto. Sobre os processos biotecnológicos ou bioquímicos, é incorreto afirmar que :
Em solução, um ácido orgânico (HA) se dissocia e a relação entre a concentração de moléculas não dissociadas e a concentração total é função do pH da solução e da constante de dissociação do ácido, pK. Com base no exposto, assinale a alternativa que apresenta a relação obtida.
A adsorção pode ser considerada como um processo de separação em que um ou mais componentes de uma corrente de gás ou líquido se adsorvem na superfície de um sólido. Sobre o processo de separação por adsorção, assinale a afirmativa incorreta.
Considere que uma centrífuga de raio r = 0,157 m, que gira a N = 1000 rev/min, é utilizada para centrifugar 2,25 kg massa. A força centrífuga desenvolvida em função da força da gravidade é de :
Deseja se utilizar uma bomba centrífuga para bombear 10.000 kg/h de aguardente a 74°C e 1,1 atm de pressão absoluta do reboiler de uma torre de destilação, para uma segunda unidade de destilação sem resfriamento da aguardente antes de entrar na bomba. Sabe se que a perda friccional na linha entre o reboiler e a bomba é de 86 kN/m2 e a densidade da aguardente é de 901 kg/m3 . (Considere: Pv = 26,2 kN/m2 .) A distância, em metros, que a bomba deve ficar do nível do líquido no reboiler para manter uma NPSH de 2,5 m é de :
Acerca das bombas, equipamentos mecânicos que fornecem energia mecânica a um fluido incompressível, é correto afirmar que :
Uma empresa concentra 1.000 kg/h de um determinado produto de concentração inicial a 7,08% para uma concentração final de 58%. A quantidade por hora (kg/h) de concentrado ao final do processo e a quantidade por h (kg/h) de H2O retirada do produto são, respectivamente, de:
Sobre os revestimentos metálicos usados como método de prevenção à corrosão, é correto afirmar que:
Sobre os princípios da termodinâmica, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo. A seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
( ) Se um processo estiver ocorrendo à pressão e temperatura constantes, a força motriz que rege tal processo será a energia interna.
( ) Dentre outras definições, pode se afirmar que temperatura é a taxa de variação na energia interna quando a entropia varia de maneira infinitesimal. Essa afirmativa só é verdadeira quando o volume e a concentração de componentes permanecem constantes no sistema.
( ) Potencial químico é a taxa de variação na energia livre de Gibbs quando, ao sistema, é adicionada uma quantidade infinitesimal de algum composto.
( ) Para haver equilíbrio termodinâmico tem que haver equilíbrio térmico + equilíbrio mecânico + equilíbrio químico.
( ) O processo reversível realiza mais trabalho que o processo irreversível, logo, é mais eficiente.
Impurezas ou sujidades são consideradas substâncias encontradas na superfície de equipamentos e que podem interferir no processamento ou na qualidade do processo. Sobre impurezas ou sujidades, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo. A seguir, marque a alternativa que apresenta a sequência correta.
( ) São classificadas em quatro tipos: oleosas, semissólidas, sólidas, óxidos e produtos de corrosão.
( ) As do tipo sólidas são as partículas disseminadas em massa de polimento, massas de estampagem e resíduos carbonáceos de películas parcialmente carbonizadas.
( ) As do tipo óxidos e produtos de corrosão são as que aparecem, por exemplo, num tratamento térmico.
( ) As do tipo semissólidas são as que aparecem no desengraxamento alcalino a quente, principalmente por jateamento, tais como: parafinas, graxas, ceras, sabões e protetivos anticorrosivos comuns.
Sobre o mecanismo eletroquímico para os processos corrosivos, é incorreto afirmar que :
As operações unitárias são etapas básicas dos processos de separação de componentes contidos numa mistura homogênea. Assinale a afirmativa que não se refere às operações unitárias.
Um evaporador de triplo efeito (3 etapas) e alimentação em paralelo é usado para evaporar uma solução salina de 15% para 50% de sólidos. Sabe se que:
• a Elevação no Ponto de Ebulição (EPE) das soluções, independente da pressão, pode ser estimada pela expressão EPE°C = 0,5x + 9,22x 2 , onde x é a fração em peso do sal na solução;
• utiliza o vapor de água saturado a 225 kPa (124°C);
• a pressão do vapor que sai do terceiro efeito é de 10kPa (45,81°C);
• a taxa de alimentação é 20.000 kg/h a 25°C;
• a capacidade calorífica da solução líquida é dada pela equação cpkJ/kg.K = 4,19 – 2,35x.
Considerando desprezível o calor de dissolução, a estimativa dos coeficientes de transferência de calor forneceu os seguintes valores: U1 = 3123 W/m2 K, U2 = 1987 W/m2 K e U3 = 1136 W/m2 K. Admite se que as evaporações são iguais nos três efeitos. Se cada efeito possui a mesma área de superfície, os valores corretos da EPE no efeito 2, a temperatura do vapor que sai do efeito 2 e a capacidade calorífica da solução líquida que sai do efeito 1 são, respectivamente,
A termodinâmica é a ciência que estabelece a dependência de todas as propriedades do universo da temperatura. Seu estudo sempre é delineado em termos de universo, sistema, fronteira e vizinhança. Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma abaixo, e, a seguir, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
( ) A palavra termodinâmica, do grego termo = calor e dinâmica = movimento, tratava, originalmente, da conversão de calor em movimento.
( ) Em termodinâmica, as propriedades extensivas dependem da quantidade de massa em estudo.
( ) Energia interna e entalpia são propriedades termodinâmicas intensivas.
( ) Estado termodinâmico de um sistema é a condição em que o sistema se encontra em determinado momento.
( ) Em um sistema fechado não existe fluxo de massa, nem de energia, através de sua fronteira.
Dentre as técnicas de proteção anticorrosiva existentes, a aplicação de tintas ou de sistemas de pintura é uma das mais empregadas. A pintura, como técnica de proteção anticorrosiva, apresenta uma série de propriedades importantes, tais como facilidade de aplicação e de manutenção, relação custo benefício atraente, entre outras. Sobre os revestimentos não metálicos orgânicos – as tintas, assinale a afirmativa incorreta.
Um ventilador, que pode fornecer ar a velocidade de até 102 m/s, é usado em um túnel de vento de baixa velocidade com ar atmosférico a 25°C. Um pesquisador deseja usar o túnel de vento para estudar o comportamento da camada limite sobre uma placa com número de Reynolds de até Rex = 7,2 x 108 . Qual o comprimento mínimo (Lmin) que a placa deve possuir? A que distância (xc) da aresta frontal da placa, a transição do regime laminar para o regime turbulento irá ocorrer se o número de Reynolds crítico for de Rex,c = 5 x 105 ?
(Considere: v = 15,71 x 10-6 m2/s2; Ts = T∞)
Os valores de Lmin e xc são, respectivamente,
Sobre uma chapa plana de comprimento L = 2 m escoa, em paralelo, ar atmosférico. O escoamento é perturbado por um conjunto de aletas estacionárias colocadas acima da chapa. Em laboratório, medições do coeficiente local de convecção na superfície da chapa foram feitas com valores determinados de V e de Tsup > T∞, que foram correlacionados por uma expressão da forma hx = 0,23 + 9,6x – 4,2x 2 , onde hx é expresso em W/m2 .K e x, em metros. O coeficiente médio de convecção hL(médio) sobre a chapa e a razão hL(médio)/hL na borda traseira da chapa são, respectivamente, iguais a
No escoamento sobre uma superfície, os perfis de velocidade (u) e de temperatura (T) possuem as seguintes formas: u ( y) = Ay + By2 + C y3 - Dy4 e T ( y) = E + Fy + Gy2 - Hy3 .
Sabendo se que os coeficientes de A até H são constantes, determine as expressões do coeficiente de atrito Cf e do coeficiente de convecção h em termos de u ∞, de T∞, dos coeficientes apropriados dos perfis e das propriedades do fluido. Os coeficientes de atrito Cf e o de convecção h, em termos de u∞ e de T ∞ são, respectivamente,
Um equipamento industrial está disposto em uma área aberta da indústria. Considerando que a parede (k = 0,2 W/m K) desse equipamento possui 95 mm de espessura e que sua superfície interna seja mantida a uma temperatura de 25°C, em um dia de vento calmo, o coeficiente de transferência de calor por convecção na superfície externa da parede desse equipamento é de 15 W/m2 K, mas, com dia de vento com velocidade de 20 km/h, este coeficiente chega a 85 W/m2 K. Em ambos os casos a temperatura do ambiente é de – 12°C. Sendo assim, calcule a razão entre a perda de calor por unidade de área da parede do equipamento em um dia de vento calmo e um dia de vento.