Questões de Engenharia Química da Fundação CESGRANRIO (CESGRANRIO)

Tomando como base a análise de um ciclo de Carnot para refrigeração, pode-se demonstrar que o trabalho necessário cresce quando a temperatura da etapa isotérmica de absorção de calor (T_A) diminui, aumentando quando a temperatura da etapa isotérmica de rejeição de calor (T_R) aumenta. Nesse contexto, a potência usada na compressão para a absorção de uma taxa de calor Q é representada pela seguinte expressão:

• A.

  Q[(T_R – T_A)/T_R]

• B.

  Q(T_R/T_A)

• C.

  Q(T_R/T_A) – Q

• D.

  Q(T_A/T_R)

• E.

  (T_A – T_R)/Q

• A.

  menos seletivo que o S e irá produzir extratos mais pobres no soluto Q do que os rafinados.

• B.

  menos seletivo que o S e irá produzir extratos mais ricos no soluto Q do que os rafinados.

• C.

  mais seletivo que o S e irá produzir extratos mais pobres no soluto Q do que os rafinados.

• D.

  mais seletivo que o S e irá produzir extratos mais ricos no soluto Q do que os rafinados.

• E.

  tão seletivo quanto o S e irá produzir extratos com igual teor do soluto Q no extrato e no rafinado.

• A.

  temperatura após a válvula será sempre inferior à temperatura antes da válvula.

• B.

  razão V/L após a válvula será igual à razão V/L obtida na saída do vaso.

• C.

  vazão de carga F, se aumentar, mantendo-se a pressão no vaso, mudará a razão V/L obtida anteriormente.

• D.

  vapor será formado por expansão da mistura líquida que sai da válvula, quando essa mistura entra no vaso.

• E.

  balanço de energia no sistema global é dado pela equação: Fh_F=Vh_V+Lh_L, desprezando-se a variação de energia cinética antes e após a válvula.

• A.

  carga é alimentada na torre como vapor saturado.

• B.

  razão de refluxo de operação é de 2,5.

• C.

  razão mínima de refluxo é de 2,0.

• D.

  razão L/V na seção de absorção da torre é de 5/3.

• E.

  razão L/V na seção de esgotamento da torre é de 5/3.

No dimensionamento de colunas de destilação para misturas multicomponentes, métodos não rigorosos podem ser utilizados para uma primeira estimativa, usando o conceito de chave leve e chave pesado. Esses métodos estimam o número mínimo de estágios, a razão de refluxo mínima, a localização do prato ótimo e o número real de estágios para uma dada separação. A respeito desses métodos e dos conceitos envolvidos, sabe-se que o

• A.

  método de Underwood estima o número mínimo de estágios, usando uma média das volatilidades relativas dos componentes entre o topo e o fundo da coluna, mas não considera vazão molar constante ao longo da coluna.

• B.

  método de Underwood estima a razão mínima de refluxo, admitindo que a vazão molar e a volatilidade relativa entre o chave leve e o pesado sejam constantes, ao longo da coluna.

• C.

  método de Fenske estima a razão mínima de refluxo, admitindo vazão molar constante ao longo da coluna.

• D.

  método de Fenske estima o número de estágios teóricos ou a razão de refluxo, a partir do conhecimento da razão mínima de refluxo e do número mínimo de estágios.

• E.

  componente chave leve é o mais leve e o chave pesado é o mais pesado entre os componentes presentes nessa mistura multicomponente.

Uma mistura de n-butano e n-pentano é obtida como líquido saturado em um vaso de topo de uma coluna de destilação, no qual a temperatura é 44 ºC e a pressão é 204 kPa. Considerando-se que sejam válidas as leis de Raoult e de Dalton e que as pressões de vapor dos hidrocarbonetos a 44 ºC sejam: n-butano = 420 kPa e n-pentano = 132 kPa, o percentual molar de n-butano na mistura líquida é

• A.

  25%

• B.

  30%

• C.

  50%

• D.

  70%

• E.

  75%

Uma torre absorvedora com 2 metros de altura de leito recheado realiza uma separação correspondente a 5 estágios de equilíbrio. Nessa condição, o HETP desse leito recheado será

• A.

  0,4 m

• B.

  2,0 m

• C.

  2,5 m

• D.

  5,0 m

• E.

  10,0 m

Pratos e recheios são internos de torres, sendo empregados para promover o íntimo contato entre as fases líquido e vapor numa torre de destilação. Para que os mesmos operem com uma eficiência adequada de transferência de massa, é preciso que as condições hidrodinâmicas da operação destes internos sejam adequadas. Comparando-se os diferentes tipos de pratos e recheios, sabe-se que

• A.

  os recheios estruturados apresentam pior desempenho (eficiência de transferência de massa e capacidade) do que os recheios randômicos.

• B.

  os pratos valvulados são menos sujeitos aos problemas de gotejamento (weeping) e arraste (jet flooding) do que os pratos perfurados.

• C.

  entre os tipos usuais de pratos, aqueles dotados de borbulhadores são os que apresentam menor flexibilidade operacional.

• D.

  entre os tipos usuais de pratos os perfurados são os menos sujeitos aos problemas de gotejamento (weeping) e arraste (jet flooding).

• E.

  nos recheios randômicos o HETP é uma função diretamente proporcional ao tamanho nominal do recheio, não importando a sua dimensão.

• A.

  ML⁻³

• B.

  L⁻²

• C.

  adimensional

• D.

  L⁻²T²

• E.

  ML⁻¹T⁻²

Em relação ao comportamento reológico de fluidos, analise as proposições a seguir.

I - A viscosidade de um fluido sempre diminui com o aumento da temperatura.

II - Fluidos nos quais a tensão de cisalhamento não é proporcional ao quadrado da taxa de deformação são ditos fluidos não newtonianos.

III - Um fluido plástico de Bingham não escoa quando submetido a uma tensão de cisalhamento inferior a um determinado valor limite.

IV - Há fluidos não newtonianos nos quais a viscosidade aparente varia com o tempo.

São corretas APENAS as proposições

• A.

  I e II.

• B.

  II e III.

• C.

  III e IV.

• D.

  I, II e IV.

• E.

  II, III e IV.