Questões de Concurso sobre Fenômenos de Transporte: Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Transferência de Massa

Os serviços públicos de abastecimento devem fornecer água sempre saudável e de boa qualidade. No tratamento da água bruta, são aplicados processos físicos e químicos para transformá-la em água potável, e atendendo aos padrões legais de potabilidade. Numa estação de tratamento de água do tipo convencional, a compra de sulfato de alumínio e compostos de cloro está relacionada aos seguintes processos de tratamento, respectivamente:

Dada a reação 2SO₂(g) + O₂(g) → 2SO₃(g) realizada a 25 °C e à pressão de 1 atm, a variação da energia livre de Gibbs do sistema é:

Dados: ΔH° = -198 kJ e ΔS° = -187 J/K.

Considere o etanol a 20ºC, cuja viscosidade dinâmica é igual a 1,194 cP e a densidade relativa é igual a 0,789. A viscosidade cinemática do etanol é:

(Densidade da água a 20ºC = 998,23 kg/m³)

A fotossíntese é a síntese de carboidrato (glicose) a partir de água e dióxido de carbono. Considere as transformações apresentadas nas reações a seguir:

Reação 1: 𝐂_𝟐𝐇_𝟓𝐎𝐇_(𝐥) + 𝟑𝐎_𝟐(𝐠) → 𝟐𝐂𝐎_𝟐(𝐠) + 𝟑𝐇_𝟐𝐎_(𝐠) Δ𝐇 = −𝟏. 𝟐𝟑𝟓 𝐤𝐉/𝐦𝐨𝐥

Reação 2: 𝐂_𝟔𝐇_𝟏𝟐𝐎_{𝟔(𝐚𝐪)} → 𝟐𝐂_𝟐𝐇_𝟓𝐎𝐇_(𝐥) + 𝟐𝐂𝐎_𝟐(𝐠) Δ𝐇 = −𝟕𝟎 𝐤𝐉/𝐦𝐨𝐥

Reação 3: 𝟔𝐂𝐎_𝟐(𝐠) + 𝟔𝐇_𝟐𝐎_(𝐠) → 𝐂_𝟔𝐇_𝟏𝟐𝐎_{𝟔(𝐚𝐪)} + 𝟔𝐎_𝟐(𝐠) Δ𝐇 = ?

Nessas condições, o valor Δ𝐇 para a reação de fotossíntese, em kJ/mol, é

Em um evaporador operando na pressão de -5,0 psig, ocorreu um problema operacional que resultou na queda de pressão manométrica em 30%. A pressão absoluta de operação desse evaporador é:

(1 atm = 14,696 psi)

Um tanque agitado, isolado termicamente, contém 25 kg de água a 20ºC. O agitador transfere energia para a água a uma taxa constante de 0,25 kW. O tempo necessário para a temperatura da água elevar-se para 30ºC é de, aproximadamente:

(Capacidade calorífica da água à pressão constante: C_p= 4,18 kJ/kg.ºC)

Uma indústria projetou um tanque com orifício na base para que a água coletada possa escoar para outro reservatório. Se considerarmos que o tanque está aberto e cheio de água, podemos determinar a velocidade com que a água flui pelo orifício. Dados: g = 10 m/s².

Assinale a alternativa que expressa a velocidade com que a água flui pelo orifício.

Geralmente, no verão é bem comum fazer dias de muito calor. Portanto, se um automóvel permanecer no sol com suas janelas fechadas, por 20 minutos, irá aquecer muito o seu interior. Vamos considerar que passe uma quantidade de calor através das janelas do automóvel de 240 kcal. Qual será o fluxo de calor através das janelas do automóvel nas condições mencionadas?

Na expressão $P=\frac{1}{3}{D}^X{V}^Y$, na qual P, D e V representam pressão, densidade e velocidade, respectivamente, os valores de X e Y, sendo a expressão dimensionalmente correta, são os seguintes:

Cavitação é um fenômeno físico de vaporização de um líquido, que consiste na formação de bolhas de vapor pela redução da pressão durante seu movimento, levando à redução do desempenho das bombas. Visando evitar a cavitação em bombas, é correto afirmar que o valor de NPSH:

O tubo de Pitot é um dispositivo que mede a velocidade do fluido, convertendo a energia cinética do fluido que flui em energia potencial, no que é descrito como um "ponto de estagnação".

O tubo de Pitot é um exemplo de aplicação da equação:

Considere as equações a seguir com suas respectivas variações de Entalpia.

2C (grafita) + 2O₂ (g) → 2CO₂ (g), ∆H = -790 kJ

2CO (g) + O₂ (g) → 2CO₂ (g), ∆H = -565 kJ

A variação da Entalpia da equação

2C(grafita) + O2 (g) → 2CO(g),

em kJ, é igual a

Avalie o que se afirma sobre leito fluidizado.

I. Um leito fluidizado comporta-se como fluido, o que permite o transporte das partículas por tubulações.

II. Nos processos de centrifugação e sedimentação, quanto maior a diferença de densidade entre o fluido e o sólido maior a velocidade de sedimentação.

III. No processo de coagulação/floculação, as forças repulsivas entre as partículas em suspensão são intensificadas para promover decantação livre.

IV. Um leito fluidizado comporta-se como fluido, o que permite o transporte das partículas por tubulações.

Está correto apenas o que se afirma em

Com relação aos mecanismos fundamentais de transferência de calor, assinale a afirmação CORRETA.

Um fluido de processo, cuja densidade é de 1.024kg/m³, passa por uma válvula de retenção. Sabe-se que a perda de carga por atrito é K = 2,5 e que a diferença de pressão entre a entrada e saída da válvula é de 512kPa. Assinalar a alternativa que apresenta o valor da velocidade média de escoamento deste fluido:

É necessário transportar água, com uma vazão de 0,25 L/s, em um tubo cilíndrico de ferro galvanizado com 1,27 cm de diâmetro e 6 m de comprimento disposto horizontalmente, em regime permanente. Considerando que:

1. ρ = 1000 kg/m³; μ = 1 kg/m.s; ε = 0,15 mm;
2. equação de Bernoulli simplificada:

$\frac{P_2-P_1}{\rho }+2f\frac{L}{D}{\overline{V}}^2=0$

1. fator de fricção:

$\frac{1}{\sqrt{f}}=3,6\log \left[{\left(\frac{\epsilon /D}{3,7}\right)}^{1,11}+\frac{6,9}{Re}\right]$

1. número de Reynolds:

$Re=\frac{D\overline{V}\rho }{\mu }$

Onde P é a pressão nos pontos 1 e 2, D o diâmetro do tubo, L o comprimento do tubo, ρ a densidade, μ a viscosidade do fluido, ε a rugosidade do tubo, $f$ o fator de fricção e $\bar{V}$ a velocidade média do fluido no interior do tubo, a queda de pressão ao longo do tubo pode ser estimada em:

Considere que uma bomba hidráulica transfere água de um reservatório para um tanque onde um produto será dosado. A tubulação por onde escoa a água tem diâmetro de 25 cm; a vazão é 7,3 x 10⁻⁴ m³/s.

(Dados: densidade da água 1.000 Kg/m³; viscosidade da água: 1 Cp.)

De acordo com as informações anteriores, assinale a opção que mais se aproxima do número de Reynolds calculado para esse sistema.

Uma turbina adiabática opera a 950kW e expande vapor de água superaquecido de 500ºC e 3,5MPa até 200ºC e 0,3MPa. A vazão mássica do vapor de água através da turbina é:

(Entalpias específicas do vapor de água: Ĥ_entrada=3450,9 kJ/kg; Ĥ_saída=2865,6 kJ/Kg)

O trocador de calor pode ser do tipo Contato Direto ou Contato Indireto. Essas classificações dizem respeito à (ao)

Qual é a variação de entalpia, em kJ/mol, da reação inversa não catalisada?