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

Dependendo da sua aplicação, a água deverá atender a inúmeras especificações a fim de evitar não só os problemas inerentes à sua utilização, como também sua ação corrosiva sobre a superfície de equipamentos e estruturas. Nesse contexto, é possível a adoção de índices que indiquem a ação incrustante ou corrosiva da água. Sobre os índices adotados para o controle da qualidade e corrosividade das águas de abastecimento e para aplicações industriais, assinale a alternativa INCORRETA.

O tratamento da água envolve processos que têm o objetivo de alterar as suas características para torná-la adequada aos padrões de consumo previstos em legislação específica, e aos padrões relativos à saúde pública, e compatível com as exigências do consumidor. Nesse sentido, os parâmetros de qualidade da água podem ser divididos em físicos, químicos e biológicos. A alternativa que representa somente parâmetros químicos é:

Um analista em seu laboratório adiciona água destilada em um Erlenmeyer até que o mesmo esteja pela metade, posteriormente o coloca sobre a chama de um bico de Bunsen, o calor da chama é transferido através do fundo do recipiente para a água e daí para o restante da mesma, com base na descrição é correto afirmar que a transferência de calor se processou, majoritariamente, por:

Em relação ao dimensionamento de tubulações, bombas e acessórios, assinale a afirmativa INCORRETA.

Considerando os aspectos reológicos característicos de fluidos (líquidos), assinale a afirmativa INCORRETA.

O recente crescimento mundial de instalações de tratamento de esgotos sanitários por biorreatores com membranas, além de estar relacionado com as vantagens intrínsecas, especialmente pela elevada qualidade do efluente e menor área necessária para instalação em relação ao sistema convencional, é resultado, também, da maior confiabilidade nos equipamentos de membranas, da diminuição do seu custo de investimento, melhor entendimento do processo, dos problemas de escassez de água e de legislações cada vez mais restritivas.

Nesse trecho, deve-se entender, especificamente, pela expressão sistema convencional,

A etapa X de tratamento de água, mediante uma conjunção de ações físicas e químicas, com agitação por período de curta duração, objetiva desestabilizar as partículas coloidais suspensas na água a ser tratada, enquanto a etapa Z no tratamento de água é especializada em separar e remover partículas não sedimentáveis ou de difícil sedimentação mediante arraste por ar.

Assinale a alternativa que identifica correta e respectivamente as etapas X e Z.

Nos casos de fermentações para a produção de bioprodutos de alto valor agregado, a concentração destes produtos pode chegar em níveis de concentração muito baixos. A exemplo a vitamina B12 cuja concentração é de dezenas de micromolespor litro. Outro aspecto é que os produtos das fermentações são sensíveis a condições não muito drásticas, dentre outras, de pH, temperatura e tensões cisalhantes. Neste contexto, os Processos de Separação por Membranas constituem uma alternativa a ser considerada para a purificação destes produtos. Em relação a tais processos de separação, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) A ultrafiltração vem sendo utilizada nas indústrias têxtil e automobilística com principal interesse no permeado, pela possibilidade de reciclo da água.

( ) Pressões osmóticas de soluções, contendo solutos de baixa massa molar apresentam valores reduzidos. Por essa razão, as pressões de operação em osmose inversa são bem inferiores às requeridas na ultrafiltração.

( ) A nanofiltração tem sido utilizada para obtenção de água potável a partir de águas superficiais. Existem em algumas cidades unidades de nanofiltração em atividade com capacidade de produção de 150 mil m³/dia de água potável.

A sequência está correta em

“O Conselho Nacional de Meio Ambiente, por meio da Resolução CONAMA nº 357/2005, estabeleceu condições de qualidade para o enquadramento dos corpos hídricos em território nacional, de acordo com os seus usos preponderantes, e para o lançamento de efluentes. Essa resolução, como instrumento jurídico, fixou limites superiores ou inferiores para diversas variáveis em sistemas de água doce, salobra e salina. O enquadramento dos corpos de água deve estar baseado não necessariamente no seu estado atual, mas nos níveis de qualidade que deveriam possuir para atender às necessidades dos usos a que são destinadas. No caso de não atendimento dos padrões de qualidade de água estabelecidos, as classes nas quais os corpos hídricos são enquadrados devem ser entendidas como metas a serem atingidas.”

_{CUNHA, D. G. F.; CALIJURI, M. C.; LAMPARELLI, M. C.; MENEGON JR, N. Eng Sanit Ambient, v. 18 n. 2, abr./jun. 2013. p. 159-168.}

Considerando esse contexto, avalie as seguintes afirmativas e a relação proposta entre elas.

I. Deve-se resgatar a premissa de que a Resolução CONAMA 357/2005 deve servir precipuamente como ferramenta de planejamento dos recursos hídricos,

PORQUE

II. a aplicação da Resolução não deve estar limitada à utilização dos valores fixados característicos de cada classe de enquadramento para o simples acompanhamento da qualidade da água.

A respeito dessas afirmativas e da relação proposta entre elas, assinale a alternativa correta.

Os sistemas de tratamentos de efluentes objetivam, primordialmente, atender à legislação ambiental e, em alguns casos, ao reuso de águas. Para a definição do processo de tratamento dos efluentes industriais, são testadas e utilizadas diversas operações unitárias. Os processos podem ser classificados em físicos, químicos e biológicos, em função da natureza dos poluentes a serem removidos e/ou das operações unitárias utilizadas para o tratamento. Nesse contexto, é correto afirmar que

A eficiência de trocadores de calor do tipo casco-tubo melhora com o processo natural de depósito de incrustações de sais e óxidos presentes nos fluidos.

Na ligação entre as tubulações, ocorrerá a difusão de massa do componente A do tanque I para o tanque II, sendo a principal força motriz dessa difusão os fluxos convectivos que forçarão os componentes a se difundirem ao longo do sistema.

Uma fina membrana separa um gás “A” do ar. As concentrações molares de A nas superfícies interna e externa da membrana são dadas por 0,076 e 0,006 kmol/m³, respectivamente. O coeficiente de difusão binário de A na membrana na temperatura de operação é 8 x 10^-10 m²/s. A taxa de fluxo de massa (em kmol/m² s) de “A” que atravessa a membrana por difusão, se a espessura da membrana for de 4 mm, e as condições em que isso acontece são

Faça uso das informações a seguir para responder a questão abaixo:

$vA=$ constante

$p+pgh+\frac{1}{2}p{v}^2=$ constante

$p=p_o+pgh$

$W=yV{H}_B$

${\eta }_B=\frac{W}{W_B}$

Sabendo que a potência da bomba é 3kW seu rendimento 75%, o escoamento é de (1) para (2), a perda de carga entre os pontos (1) e (2) (^H_p1,2 ) é igual a 1,5 m, a perda de carga entre os pontos (3) e (4) (^H_p3,4) é igual a 0,7 m, a perda de carga entre os pontos (4) e (5) (^H_p4,5) é igual a 0 m, a perda de carga entre os pontos (5) e (6) (^H_p5,6) é igual a 1,5 m, a relação entre as áreas nos pontos (4) e (5) é dada por $3A_s=A_4=100c{m}^2$ e o peso específico da água podendo ser assumido igual a 10⁴ N/m³, a vazão, a carga monométrica da bomba e a pressão do gás são respectivamente iguais a:

Faça uso das informações a seguir, para responder a questão abaixo:

$h_f=f\frac{L}{D_H}\frac{v^2}{2g}$

$V=vA$

$v=\frac{\mu }{\rho }$

$Re\sqrt{f}=\frac{D_B}{v}\sqrt{\frac{2g{D}_H{h}_e}{L}}$

Em uma tubulação de aço de seção circular de diâmetro 45 cm escoa óleo com uma vazão volumétrica de 190 L/s. A viscosidade cinemática do óleo é igual a 1,06.10^-s m²/s. A perda de carga por quilômetro de comprimento da tubulação é igual a:

A densidade de fluidos compressíveis depende das condições de operação, assim, em cálculos que envolvam esses fluidos, é conveniente considerar as vazões ou velocidades mássicas.

Sobre o fenômeno de transferência de calor, assinale a alternativa INCORRETA:

Deseja-se determinar o consumo de vapor vivo, a superfície de troca térmica e a economia do processo de concentração de uma solução de 7% até 45% em um evaporador de simples efeito. A vazão mássica de alimentação é 20000 kg/h e a temperatura de entrada é T_F = 20 C. O vapor utilizado no aquecimento está disponível P_W = 2 atm (T_W = 120 C, h_f = 120 kcal/kg, hg = 646 kcal/kg) e abandona a câmara de troca de calor na temperatura de condensação. Na câmara de evaporação mantém-se uma pressão absoluta de P_E = 0.2 atm (T_E = 60 C, h_E = 623 kcal/kg). O coeficiente global de transferência de calor é U = 2200 kcal/h m² °C e o calor específico da corrente de alimentação é Cp_F = 0,95 kcal/kg°C. Considerando-se desprezíveis o calor de dissolução, de diluição e as perdas de calor ao exterior, tem-se que