Questões de Engenharia Química do ano 2007

Em um experimento para medir a vazão de água (ρ = 1.000 kg/m³) em uma tubulação de 5 cm de diâmetro, um manômetro em "U", cujo fluido manométrico é mercúrio (ρ = 14.000 kg/m³), está conectado a uma placa de orifício. Se a deflexão do fluido manométrico, para uma dada vazão de água, é de 13,5 mm, determine esta vazão com o auxilio da curva de calibração da placa utilizada neste experimento, que relaciona a velocidade de escoamento de água em função da perda de carga na placa.

Três trocadores 1, 2 e 3 do tipo casco e tubo com passagens simples nos tubos e no casco têm o perfil das correntes dos fluidos quentes e frios descritas nas figuras abaixo.

I. O trocador de calor "1" e o "2" operam com fluxos paralelos, o trocador "3" opera com fluxos em contra corrente.

II. O trocador de calor "3" opera com fluxo s paralelos, o trocador "2" opera com fluxos em contra-corrente.

III. No trocador de calor "1", o fluido quente pode ser um vapor saturado que condensa ao perder calor para a corrente mais fria.

IV. Nada se pode dizer sobre o sentido de fluxo da corrente de aquecimento do trocador "1".

V. Em trocadores como o do tipo "2" a temperatura de saída do fluido frio pode ser mais alta do que a temperatura de saída do fluido quente.

Sobre estes equipamentos é correto o que se afirma APENAS em:

Um processo amplamente utilizado na indústria para a remoção de substâncias de correntes gasosas ou líquidas é a remoção por adsorção.

I. Esta é uma operação na qual normalmente esta envolvida uma fase estacionária sólida e uma fase móvel líquida ou gasosa.

II. Neste tipo de processo a sustância que constitui a fase sólida deve ter a propriedade de reter as moléculas de contaminantes em seus sítios ativos.

III. Entre as aplicações deste tipo de processo encontra- se a remoção de odores e componentes orgânicos de emissões gasosas para a atmosfera.

IV. Um dos processos de adsorção é a quimissorção que são interações fracas entre os sítios ativos das partículas sólidas do adsorvente e o soluto a ser adsorvido.

V. Os adsorventes utilizados devem ter grande área superficial como, por exemplo, sílica gel e carvão ativo.

Sobre este tipo de processo é correto o que se afirma em

Em um estudo de cinética química para obter-se a energia de ativação de uma reação, dez experimentos foram feitos determinando-se a constante da taxa de reação em temperaturas distintas. Os resultados obtidos foram plotados na forma: 1/T (inverso da temperatura em K) vs ln(k) (logaritmo da constante da taxa de reação), obtendose uma correlação linear:  ln(k) = 8,96 − 2300/T. Determine a energia de ativação da reação com base na correlação apresentada, sabendo que esta reação segue a equação de Arrhenius.

Dados:

R = 8,314 J/mol K

Considere as afirmações abaixo sobre reatores de fluxo empistonados (PFR).

I. Para um reator PFR operando em regime permanente de volume igual a 3 litros e vazão volumétrica de alimentação e saída igual a 1 L/min, o tempo de residência médio dos elementos de volume é igual a 20 s.

II. Um regime de escoamento turbulento provoca uma melhor mistura dos reagentes no interior do reator PFR.

III. Uma perturbação do tipo degrau, no tempo t₁, na concentração de determinada substância da corrente de alimentação de um reator PFR ideal, sem reação química em seu interior, com volume V (L), com vazão F (L/min) e operando em regime permanente, implica em igual perturbação na concentração desta substância da corrente de saída exatamente (V/F) min após t₁.

IV. A resistência à adição ou à retirada de calor do meio reacional em um reator PFR será menor quando o regime de escoamento for laminar se comparado com o regime escoamento turbulento, no interior do reator.

V. Um inconveniente na operação de um reator PFR é a necessidade de descarregá-lo para retirar os produtos e carregá-lo novamente para repor os reagentes a cada nova batelada de processo.

Sobre esse tipo de reator, é correto o que se afirma APENAS em: