A Célula de Arnold é um dispositivo que, de forma simples, permite a medição da difusividade mássica, através da medida da variação de nível do líquido com o tempo. Na figura abaixo, é mostrado um esquema do experimento.

Para o cálculo da difusividade mássica da espécie química (A) no ar (B), utilizando o experimento da Célula de Arnold, em estado pseudoestacionário, indique os ítens abaixo que não são necessários:

A identificação de substâncias químicas, presentes em amostras sólidas, líquidas, e gasosas, é uma etapa fundamental para a pesquisa, desenvolvimento de produtos e processos. Associe as técnicas analíticas instrumentais com o princípio de funcionamento apresentado na tabela abaixo.

T1 - Cromatografia líquida- HPLC;

T2 - Cromatografia gasosa – CG;

T3 - Espectrômetro de Massas – CGMS.

Resposta:

Um recipiente cilíndrico isolado, de 20 cm de raio, contém 2 kg de ar a 27ºC e pressão de 100 kPa. Uma resistência elétrica de volume desprezível, capaz de fornecer 15 W de potência, é colocada no interior do recipiente. Calcular o tempo de acionamento da resistência para que a pressão do ar atinja 200 kPa. Dados: M_ar = 29kg/kmol, P_atm = 100 kPa, Cv_ar = 0,7 kJ/kg.K, P_crítica = 3800 kPa. Considere a hipótese de gás ideal.

Resposta:

Nos postos de combustíveis, o consumidor está exposto ao vapor de combustíveis onde um dos componentes da mistura é o álcool etílico (etanol). O limite de tolerância máximo permitido pela legislação brasileira (Anexo 11, NR15) é de 780 ppm. Obtenha a concentração equivalente em mg/m³ na temperatura de 25ºC.

Dados: ρ_etanol = 1,88 g/L; Massa molecular _etanol = 46 g/mol; R = 0,082 atm L/ (mol K).

Resposta:

No tratamento de efluente por processos físico-químicos, são utilizados floculantes à base de Al₂(SO₄)₃ ou FeCl₃. A reação que produz a floculação ocorre em meio alcalino, de acordo com as reações descritas abaixo.

a Al₂(SO₄)₃ + b NaOH c Al(OH)₃ + d Na₂SO₄

e FeCl₃ + f NaOH g Fe(OH)₃ + h NaCl

Com relação às reações acima, pode-se afirmar que:

Após um vazamento de gás CO₂, verificou-se que, de um volume de 20 m³ de ar, 5 m³ foram deslocados pelo gás que vazou. Considere as seguintes frações molares dos componentes do ar: 79% de Nitrogênio e 21% de Oxigênio. Qual a nova fração molar de O₂ resultante na atmosfera do local do vazamento?

A água escoa em regime permanente no interior de um tubo de comprimento L e raio R. Calcule a velocidade uniforme de entrada, u₁, se a distribuição de velocidade na seção de saída é dada por:

Resposta:

Um sistema de coleta de água de chuva para reúso foi construído em uma região onde o índice pluviométrico é de 1.000 mm/ano. A coleta é feita na área de 3.650 m² de telhado da empresa, sendo armazenada em um tanque aberto. Qual a menor potência da bomba requerida para bombear a água para um reservatório aberto a 28,8 m de altura do nível da cisterna de coleta, supondo a perda de carga desprezível no circuito hidráulico e a eficiência da bomba de 80%? A bomba deverá operar durante um período diário de apenas uma hora, tendo a capacidade de enviar para o reservatório a quantidade de água acumulada durante um dia. Massa específica da água = 10³ kg/m³; g=10m/s².

A equação do balanço global de energia mecânica é dada abaixo:

Resposta:

O escoamento de ar sobre a placa plana forma uma camada limite, como ilustrado na figura abaixo. O escoamento à montante da placa é uniforme com velocidade u_b ^* igual a 30m/s. A distribuição de velocidade dentro da camada limite (0≤y≤ δ) ao longo da secção cd pode ser aproximada por u/u_b ^*=2(y/ δ) – (y/ δ)². A espessura da camada limite na posição d é δ = 5mm. Considerando-se que a largura da placa perpendicular ao escoamento seja w=1m e que o comprimento L=2m, calcule a vazão em massa através da superfície bc do volume de controle abcd. Considere a massa específica do ar = 1,0 kg /m³.

Resposta:

Um manômetro de tubo em U está conectado em uma placa de orifício, onde escoa ar, conforme ilustrado na figura abaixo. Se o fluido do manômetro for o mercúrio e se P₁= 2 atm, determine a pressão P₂ (em N/m²). Nesta questão, considere g=10 m/s², ρ_Hg=13,6 10³ kg/m³, ρ_Ar=1 kg/m³, h=1 m. Dados: 1 atm = 1,013 10⁵ N/m².

Resposta: