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

Admitindo-se a pressão de vapor da água igual a 10.000 Pa e a pressão atmosférica de 100.000 Pa, o NPSH disponível ou altura manométrica disponível na sucção da bomba é de:

Quando a ordem da reação for maior que zero, será mais alta a taxa de conversão de dois CSTRs com volumes iguais ligados em paralelo que a desses mesmos CSTRs ligados em série.

Na figura apresentada, verifica-se que a curva tracejada representa a capacidade aumentada para uma mesma pressão de descarga de uma bomba operando com velocidade de rotação mais elevada.

Comparando a vaporização com a cavitação pode-se afirmar que:

Um reservatório montado sobre um suporte deve ser preenchido com água potável através de uma tubulação que está conectada à rede de distribuição pública de água. Conforme indicado na ilustração, a diferença de altura entre o ponto admissão de água na tubulação e o ponto de descarga é de 5,0 metros.

Considerando que não há atrito na tubulação, indique qual a pressão mínima necessária, em kPa, no ponto de conexão entre a tubulação e a rede de distribuição para encher o reservatório sem a utilização de sistemas artificiais de elevação de água.

Dados: massa especifica da água = 1000 kg . m^-3, aceleração da gravidade = 10 . m s^-2 e pressão atmosférica local = 100 kPa.

Se a parede do evaporador for dupla, com uma camada de ar entre as duas lâminas, a transferência de calor da fonte para o vinho fermentado será favorecida em relação a uma parede simples.

A velocidade de sedimentação de uma partícula em fluxo laminar pode ser calculada pela lei de Stockes:

$V_s=\frac{1.g.\left({\rho }_s-{\rho }_l\right).d^2}{18.v.{\rho }_l}$

onde:

V_s = velocidade de sedimentação da partícula (m . s⁻¹)

g = aceleração da gravidade (m . s⁻²)

v = viscosidade cinemática da água (m^{2 .} s⁻¹)

ρ_s = densidade da partícula (kg . m⁻³)

ρ_l = densidade do líquido (kg . m⁻³)

d = diâmetro da partícula (m)

A equação que representa a velocidade de sedimentação em um tubo de sedimentação é expressa por:

$V_s=\frac{H}{tempo}$

e a vazão de água no tanque da Figura 4 é expressa matematicamente por:

$Q=\frac{Volum{e}_{tanque}}{tempo}$

Sabendo também que em um tanque de fluxo horizontal a velocidade de sedimentação de uma partícula é composta por duas partículas como representadas na Figura 4:

Figura 4 – Sedimentação de uma partícula em um tanque horizontal.

É correto afirmar que:

Um Engenheiro Químico precisa especificar uma bomba para bombear um líquido que pesa 1,3 Kgf / m³ que está a 10m acima do fundo de um tanque de geometria cônica (forma de funil), tendo 12m de raio no topo e 15m de profundidade. Qual deve ser o trabalho mecânico (sem perdas) que a bomba deve executar para podermos especificar a mesma?

O Sr. Engenheiro” Sah Bitudo” precisa calcular a quantidade de água num determinado experimento. O ar seco a 65°C escoa sobre uma placa plana quadrada com 30cm de lado a uma velocidade de 6m/s. A placa está recoberta por um material liso e poroso embebido em água a 25°C. Entendendo que a face inferior da placa está isolada, calcule a quantidade de água fornecida por segundo para manter a temperatura da placa a 38°C. Supondo que a temperatura de radiação do meio é 65°C e que a superfície porosa comporta-se (emite) como a do corpo negro. Dados interessantes para o ar: ρ = 1,088Kg/m³ ; μ = 2,03. 10⁻⁵ Kg/m.s; Cp= 1008 J/Kg.K; K = 0,0281W/m.K; Sc = 0,6; Pr = 0,7

Em um tanque de armazenamento de combustível numa Refinaria de Petróleo é feita a medição do nível por ΔP (medição do Nível com Deslocador). Dessa forma, podemos dizer que a pressão diferencial medida é proporcional, exceto:

Na análise de um Queimador que opera continuamente numa caldeira, podemos dizer que numa determinada pressão e temperatura hà condição de proporção de combustível em uma mistura abaixo da qual fica impedido o desenvolvimento da combustão. Isso está se referindo à definição de:

Uma etapa essencial em projetos de trocadores de calor é a determinação do coeficiente global de transferência de calor. Considerando os casos de superfícies limpas e sem aletas, esse coeficiente é definido em função:

Na figura a seguir são representados três tipos de fluidos que apresentam diferentes perfis de tensão de cisalhamento em função da taxa de deformação, com características reológicas não dependentes do tempo.

Os fluidos 1, 2 e 3 são classificados, respectivamente, como:

Os gases reais mostram desvios em relação ao modelo dos gases ideais. A equação de Estado de Van Der Waals, expressa como: $P=\frac{RT}{V_{m-b}}-\frac{a}{v_m^2}$, com R = constante dos gases, Vm = volume molar, P = pressão, T=temperatura e a, b = coeficientes de van der Waals, é um modelo mais exato para descrever as propriedades dos gases reais. Dadas as afirmativas a respeito da equação,

I. Os valores dos coeficientes a e b dependem do tipo de gás e da temperatura em que ele se encontra.

II. É denominada de equação cúbica, pois quando manipulada adequadamente, forma uma expressão cúbica em relação a V_m.

III. O coeficiente b está relacionado ao volume das moléculas ou átomos que compõem o gás.

IV. O coeficiente a está relacionado às forças atrativas entre as moléculas ou átomos que compõem o gás.

verifica-se que estão corretas

Torres com recheios são equipamentos empregados para realizar o contato entre um líquido e um gás. Dadas as seguintes declarações a respeito deste equipamentos,

I. O material do recheio origina uma grande área interfacial entre o líquido e o gás.

II. A única forma de recheio utilizado nestas torres são materiais distribuídos randomicamente, tais como: anéis de Rasching, anéis de Lessing, selas de Berl, entre outros.

III. O material que constitui o recheio deve ser quimicamente inerte aos fluidos que serão processados no equipamento.

IV. O recheio deve possuir uma alta porosidade para permitir a passagem de grandes volumes de fluidos através da secção transversal da torre, de forma a evitar inundações e perda de carga.

verifica-se que estão corretas apenas

No transporte de fluidos aquecidos em tubulações é comum revestir o tubo com substâncias isolantes para diminuir a perda de calor para o ambiente. Dadas as seguintes declarações, a respeito desta técnica,

I. Independentemente da espessura da camada de material isolante, sempre haverá uma diminuição na transferência de calor para o ambiente.

II. Quanto menor for a condutividade térmica do material isolante mais eficiente será o isolamento da tubulação.

III. Quanto mais poroso for o material isolante melhor será a sua eficiência, pois o ar contido nos poros do material não é um bom condutor de calor.

IV. A eficiência do isolamento depende da diferença de temperatura do fluido no interior da tubulação e o ambiente externo.

verifica-se que estão corretas apenas

Analisando a Figura 2, determina-se a capacidade máxima do filtro quando: