Questões de Concurso sobre Balanço de Massa e Energia

CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(g)

A respeito do processo de combustão completa do metano, representado pela equação química precedente, assinale a opção correta.

Sabe-se que 1 mol de metano (CH₄), quando queimado a uma pressão constante, libera 890 kJ de energia na forma de calor.

Considerando as informações precedentes e que MM(C) = 12 g/mol e MM(H) = 1 g/mol, assinale a opção em que é corretamente indicado o valor do ΔH do processo no qual uma amostra de 3,2 g de CH₄ é queimada a pressão constante.

Em um cilindro de 10 L a 300 K, foram colocados 1,0 mol de H_2(g) e 1,0 mol de O_2(g). A mistura foi incendiada, tendo ocorrido a reação a seguir.

2H_2(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g)

Com base nas informações precedentes e considerando que os gases são ideais, que a água permanece no estado gasoso e que a constante universal dos gases ideais R = 0,082 L∙atm∙mol⁻¹∙K⁻¹, assinale a opção em que é corretamente indicada a pressão total do sistema calculada por meio da lei dos gases ideais (PV = nRT).

Em uma unidade industrial de refino, caso o propano (C₃H₈) seja utilizado como combustível em fornos de aquecimento, sua combustão completa é representada pela reação a seguir.

C₃H_8(g)+5O_2(g)→3CO_2(g)+4H₂O_(g)

Acerca dos aspectos termoquímicos da reação precedente, assinale a opção correta.

Uma agroindústria localizada no município de Coari, no Amazonas, processa polpa de açaí para exportação. O processo exige a concentração da polpa bruta em um evaporador de simples efeito para a redução dos custos de transporte. A polpa bruta entra no sistema com uma vazão mássica de 1.000 kg/h, contendo 10% de sólidos (fração mássica) e 90% de água. O objetivo é obter uma polpa concentrada com 40% de sólidos. De acordo com os princípios de balanço de massa, a matéria é conservada e, em estado estacionário, o acúmulo é nulo.

Nessa situação hipotética, considerando-se que o processo opera em estado estacionário e que não há perda de sólidos durante a evaporação, a quantidade de água removida (evaporada) do processo por hora é de

No que concerne à difusão mássica e ao coeficiente de difusão, assinale a opção correta.

A Lei Estadual nº 15.434/2020 institui o Código Estadual do Meio Ambiente no Estado Rio Grande do Sul. Nesse documento, é possível conferir os instrumentos e o planejamento para seu correto cumprimento. Sobre os objetivos do planejamento ambiental, assinale V, se verdadeiros, ou F, se falsos.

( ) Realizar o licenciamento ambiental, sua revisão, renovação e autorização.

( ) Elaborar planos para as Unidades de Conservação.

( ) Prover a manutenção, preservação e recuperação da qualidade físico-química e biológica dos recursos ambientais.

( ) Elaborar o plano de emergência para episódios críticos de recursos ambientais.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

O processo de biodigestão que se utiliza em agroindústrias não pode ser analisado por meio de balanço de massa e energia, pois esse método não considera a otimização da produção de biogás a partir de resíduos orgânicos.

Todas as substâncias-teste e de referência devem ter a sua distribuição por alíquotas registradas por uma cadeia de custódia, a fim de se garantir a quantidade de distribuição, o recebimento, o uso e o descarte dessas substâncias.

Em processos agroindustriais, pode-se medir a eficiência energética pela comparação entre a energia total consumida e a energia utilizada na produção, com a diferença considerada como desperdício.

Em uma reação química hipotética, A, B e C reagem entre si para formar X e Y. Em quatro testes de um estudo cinético para essa reação, a velocidade inicial de reação foi medida para diferentes concentrações de reagentes isotermicamente, e os valores encontrados estão apresentados na tabela a seguir:

Assumindo que a lei de velocidade da reação seja expressa por 𝐕 = 𝐤 ∙ [𝐀] ^𝐚 ∙ [𝐁] ^𝐛 ∙ [𝐂] ^𝐜 , em que V é a velocidade da reação e k a constante de velocidade, assinale a alternativa que corresponda ao valor de 𝐚+ 𝐛 + 𝐜.

BPL é um sistema da qualidade que abrange o processo organizacional e as condições em que pesquisas e estudos são planejados, gerenciados, desenvolvidos, monitorados, registrados, arquivados e relatados, seguindo-se a norma NIT-DICLA-028.

A biomassa é resultante de processos empregados no tratamento de efluentes domésticos e industriais. Geralmente ela acontece em reatores biológicos e tem a cinética de crescimento bacteriano como regente da sua produção e oxidação do seu substrato. Nesse contexto, o operador do sistema precisa estar familiarizado com termos e definições importantes a fim de otimizar os processos de tratamento de efluentes. Sobre o tema, analise as assertivas abaixo e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) O SSLM e o SSVLM são a mistura de sólidos resultantes da mistura de lodo reciclado com o esgoto no biorreator.

( ) Os sólidos suspensos totais inertes compreendem a biomassa.

( ) Os sólidos suspensos voláteis não biodegradáveis são derivados do esgoto afluente e é, também, produzido como resíduo de células de decaimento bacteriano.

( ) Os sólidos suspensos totais voláteis inertes são oriundos do esgoto influente.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Assinale a alternativa que corresponde à concentração molar de uma solução que contém 0,5 mol de soluto em 250 mL de solvente.

A transferência de massa é um fenômeno onde existe difusão de uma ou mais espécies químicas em um dado meio. Entende-se por difusão o transporte de massas de moléculas individuais por uma barreira ou espaço livre, que ocorre segundo um processo aleatório, e que depende de um gradiente de concentração. O coeficiente de difusão é a constante de proporcionalidade utilizada na equação de Fick. Assinale os principais fatores que influenciam o coeficiente de difusão.

A estequiometria é a forma de calcular as quantidades de reagentes e produtos envolvidos em uma reação química. Antes de realizar os cálculos estequiométricos, é preciso saber se as equações químicas estão balanceadas. A esse respeito, analise as equações a seguir:

I.Na₂CO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂

II. Al + H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + H₂

As equações acima não estão balanceadas; balanceie-as e assinale a alternativa que corresponde aos respectivos coeficientes estequiométricos.

Considere a seguinte equação química não balanceada:

KMnO₄ + HCl = KCl + MnCl₂ + H₂O + Cl₂

Assinale a alternativa que contém corretamente o coeficiente estequiométrico adequado a ser colocado antes de HCI para balancear a equação:

Em uma titulação ácido-base, supondo que 25 mL de uma solução de NaOH 0,25 mol/L sejam necessários para neutralizar completamente 100 mL de uma solução de ácido sulfúrico, é correto inferir que a concentração em quantidade de matéria da solução do ácido é igual a

Segundo Felder (2017): “Problemas reais em análise de processos raramente vêm com as informações completas. Antes que você possa estabelecer um balanço de massa completo no processo, normalmente deverá determinar antes uma série de propriedades físicas de cada um dos materiais do processo e usar estas propriedades para deduzir relações adicionais entre as variáveis do sistema”. Assinale a alternativa que corresponde à principal finalidade dos balanços de massa e de energia em processos industriais.

Uma solução aquosa de 100 mL contém, dissolvidos, 3,8 g de uma mistura de MgCl₂ e NaNO₃. Após adicionar-se o agente precipitante AgNO₃ em excesso, obteve-se 2,86 g de precipitado, pesado após ser filtrado e secado.

Nessa situação hipotética, considerando que $M_{NaN{O}_3}$ = 85 g/mol, $M_{MgC{I}_2}$ = 95 g/mol, $M_{AgCI}$ = 143 g/mol, $M_{Mg{\left(N{O}_3\right)}_2}$ = 148 g/mol, $M_{AgN{O}_3}$ = 170 g/mol, é correto concluir que a porcentagem de MgCl₂ na mistura de solutos é igual a