Questões de Concurso sobre Difusão e Efusão gasosa

As máquinas de fluxo podem ser classificadas de maneira ampla em dois tipos: máquinas de deslocamento positivo e máquinas dinâmicas, dependendo da forma como a energia é transferida. Alguns tipos de bomba com boa vedação são capazes de gerar uma pressão de vácuo considerável em sua entrada, mesmo estando secas, permitindo-lhes elevar um líquido situado a vários metros abaixo de sua posição.

A bomba acima descrita é classificada como

A transferência de calor muitas vezes pode ser dependente do tempo, devido a mudanças de condições de contorno do sólido em análise. Um parâmetro utilizado para essa finalidade é o número de Biot – Bi (que representa uma medida da queda de temperatura no sólido em relação à diferença de temperatura entre a superfície e o fluido). A

partir dessa relação, se o número de Biot for muito menor que 1, a resistência à condução no interior do sólido

Um engenheiro foi contratado para prestar consultoria em uma empresa que pretende produzir bioprodutos. A etapa final consiste em um processo de secagem em leito fluidizado. Para elaborar seu projeto, o engenheiro solicitou uma análise granulométrica do material seco, produzido em laboratório. A classificação granulométrica foi implementada através de peneiramento de uma amostra de 100 g de sólidos particulados. O resultado obtido está apresentado na Tabela 2.

Tabela 2 - Distribuição granulométrica da amostra.

A Tabela 3 traz a relação entre mesh e a abertura da malha da peneira em μm.

Tabela 3 - Relação entre mesh e abertura da malha - μm

Para o projeto do Leito Fluidizado, é necessário determinar um diâmetro que assegure que 94% dos sólidos permaneçam no leito.

Baseando-se nos dados das Tabelas 2 e 3, o diâmetro a ser utilizado nos cálculos é

Alguns números adimensionais importantes para a convecção mássica forçada são os números de Stanton (StM), Schmidt (Sc) e Sherwood (Sh).

Relacione as duas colunas abaixo, estabelecendo conexão entre os números adimensionais mencionados e suas definições.

1 – St_M A – Relação entre o fenômeno da convecção mássica e a contribuição convectiva em razão do movimento do meio.

2 – Sc B – Razão entre resistência à difusão e resistência à convecção mássica.

3 – Sh C – Relação entre as forças viscosas e o fenômeno da difusão.

Qual a associação correta entre números e letras?

Na passagem de 2023 para 2024, em Balneário Camboriú (SC), quatro jovens no interior de um automóvel foram vítimas de intoxicação por inalação de monóxido de carbono. Esse gás, ao ser inalado, liga-se à hemoglobina presente nas hemácias, dificultando o transporte de oxigênio no organismo. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estabelece que o limite máximo permitido de exposição ao CO é de 30 mg/L.

Adaptado de g1.globo.com, 07/01/2024.

Com base no estabelecido pela OMS, a concentração máxima permitida de CO, em mol/L, é aproximadamente igual a:

Os sistemas de refrigeração desempenham um papel fundamental em aplicações domésticas e industriais, permitindo a manutenção de temperaturas inferiores à do ambiente. Dentre os diversos sistemas existentes, o ciclo de refrigeração por compressão de vapor destaca-se como o mais amplamente utilizado, devido à sua elevada eficiência energética e versatilidade operacional. A respeito desse ciclo específico, analise as afirmações abaixo, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

( ) O ciclo de refrigeração por compressão de vapor trata-se de um ciclo Otto invertido, em que os processos térmicos são realizados na ordem contrária.

( ) A temperatura e a pressão, durante os processos de evaporação e condensação, não variam de forma independente.

( ) As restrições impostas pela segunda lei da termodinâmica requerem o consumo de potência para que o processo ocorra.

( ) O fluido refrigerante, no evaporador, absorve calor latente da unidade refrigerada, sofrendo uma mudança de fase.

( ) O aumento da pressão, quando o fluido refrigerante atravessa a válvula, resulta no incremento da sua entropia.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Na transferência de calor, uma equação muito utilizada no plano cartesiano é a equação da difusão de calor na sua forma geral:

A equação da difusão de calor pode ser reduzida mediante a dimensão do sólido, a ocorrência ou não de geração de energia, a variação ou não do sistema com o tempo.

Com relação a essa equação, qual das afirmativas a seguir é correta?

Em redes de distribuição de gás natural, a aplicação da manutenção preditiva exige o uso de tecnologias de monitoramento em tempo real. A análise de parâmetros como pressão, vazão, vibração e composição do gás permite antecipar falhas em válvulas, compressores e tubulações, reduzindo riscos de acidentes e garantindo a continuidade do fornecimento. Sobre a manutenção preditiva em sistemas de gás natural, considere as afirmativas:

I. A manutenção preditiva depende da coleta e análise contínua de variáveis operacionais, permitindo identificar desvios antes da ocorrência da falha.

II. É considerada economicamente inviável, pois exige paradas programadas frequentes para inspeções completas dos equipamentos.

III. Seu uso contribui não apenas para a segurança operacional, mas também para a eficiência energética da rede.

Assinale a alternativa correta:

Uma massa fixa de um gás ideal passa pelo ciclo ABCD, como mostrado na Figura abaixo, dentro de um pistão (cilindro com êmbolo). A temperatura no ponto A é igual a 750 K.

Com relação às diferentes etapas do ciclo, avalie as afirmativas a seguir:

I. A etapa de A para B se caracteriza por uma expansão isocórica.

II. A etapa de B para C se caracteriza por uma compressão adiabática.

III. A etapa de C para D se caracteriza por uma expansão isotérmica.

IV. A etapa de D para A se caracteriza por uma compressão isocórica.

Está correto o que se afirma em

Um dos parâmetros para a escolha da bomba de um sistema de vácuo é a pressão mais baixa que ela atinge. Entre as opções a seguir, assinale aquela que corresponde à bomba que consegue alcançar a pressão mais baixa.

Na natureza, a fotossíntese ocorre de maneiras diversas. Enquanto que nas plantas os cloroplastos utilizam água e luz para converterem CO₂ em monossacarídeos (CH₂O), liberando O₂ e produzindo H₂O, as bactérias fotossintetizantes seguem um caminho bem diferente. Nelas, o hidrogênio necessário para a redução do CO₂ não vem da água, mas, sim, do gás sulfídrico.

Sabendo disso, assinale a fórmula CORRETA que representa a reação de fotossíntese em bactérias fotossintetizantes

Considerando um trocador de calor do tipo tubo e casco, com uma única passada, determine o tipo de arranjo e a área de superfície de transferência de calor necessária para resfriar 0,70 kg/s de uma solução A (c_pA = 3800 J/kg.K) de 110ºC para 30ºC, usando 1,40 kg/s de uma solução B (c_pB = 1900 J/kg.K) a 10ºC. Considere que o coeficiente geral de transferência de calor é 560 W/m².K, e que a perda de calor para a atmosfera é desprezível.

Um dos tipos de extintores existentes é de CO₂, preenchido por esse gás pressurizado. De forma simplificada, ele age diminuindo a concentração de oxigênio e assim extinguindo a chama, além de contribuir para o abaixamento da temperatura pela expansão do gás. Por conta disso, o manuseio desse extintor desse ser feito com cautela, pois esse gás atinge baixas temperaturas ao ser liberado.

Se um extintor operasse com as condições fictícias a seguir: 2kg de CO₂, com um volume de gás pressurizado de 2,5L, operando a uma pressão de 27 MPa, qual temperatura em graus Celsius, o gás deve atingir ao ser liberado?

Disponível em: <https://www.extintoresporto.pt/conheca-o-extintor-co2-e-para-que-serve#:~:text=O%20difusor%20tem%20uma%20dupla,segura%20direcionada%20para%20as%20chamas.&text=No%20extintor%20de%20CO2%2C%20existe,do%20volume%20interno%20do%20recipiente>. (Com adaptações).

Acesso em: 17 abr. 2024.

Considere que o gás se comporta como um gás ideal; utilize R = 8,3 cm³ MPa K⁻¹ mol⁻¹; considere a relação Temp (K) = Temp (°C) + 273.

A quantidade de calor transferido de um objeto mais quente para outro mais frio independe da quantidade de material presente. Também não há qualquer dependência desse processo com a identidade do material que ganha e do material que perde calor.

Qual é um dos principais desafios técnicos associados ao transporte eficiente de gás natural por gasodutos em longas distâncias, especialmente em terrenos variados e climas extremos?

As trocas gasosas nas superfícies respiratórias ocorrem por difusão. No transporte do CO₂ durante esse processo é feita uma menor parte unida à hemoglobina livre; a maior parte é feita pelo plasma sob a forma de:

A _________ de um gás envolve a transferência de um componente solúvel de uma fase gasosa para um absorvente relativamente não volátil. A _________ é o processo inverso, e consiste na remoção de um componente de um líquido pelo contato com uma fase gasosa.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

O vazamento de álcool etílico no almoxarifado de uma indústria química iniciou um incêndio de grandes proporções. Considerando a teoria do triângulo do fogo, é possível afirmar que o álcool etílico se comportou como:

O tubo de Venturi é um dispositivo tubular utilizado para a medição da velocidade do escoamento e da vazão de um fluido incompressível. Isto é possível devido a variação da pressão do fluido durante sua passagem por um tubo contendo uma seção mais larga e logo depois por outra seção mais estreita. Qual a velocidade de escoamento de um fluido incompressível na seção mínima (garganta) de um tubo de Venturi, cuja área é de 10cm², se na seção de entrada a área do tubo é de 40cm² e a velocidade de escoamento do fluido é de 4 m.s^-1?

Uma onda sonora tem período de 𝑇 = 2,27𝑚𝑠 e comprimento de onda de 𝜆 0,750 𝑚. Qual é a velocidade de propagação desta onda sonora?