Duas funções de transferência de malha fechada que representam partes de um sistema industrial são dadas por G₁(s) e G₂(s), que se apresentam abaixo.


Para controle dessas malhas, um engenheiro deve levar em consideração vários fatores, como estabilidade, margem de fase, ganho, entre outros.
Nesse caso, em relação às funções de transferência G₁(s) e G₂(s), tem-se o seguinte:

O Número de Prandtl é uma grandeza adimensional que relaciona as camadas limites hidrodinâmica e térmica no estudo da transferência de calor no escoamento de fluidos em tubulações.
Esse Número é função das seguintes grandezas: μ = viscosidade dinâmica [kg s^-1m^-1] Cp = calor específico a pressão constante [ J kg^-1 K^-1] K = condutividade térmica [W m^-1 K^-1]
A expressão que define o Número de Prandtl corresponde a

Uma máquina térmica reversível operando com um gás ideal absorve 2,0 KJ a 350 °C, realizando trabalho e rejeitando calor a 40 °C.
Qual o trabalho realizado, em KJ?

Uma amostra de N₂ é mantida no estado líquido a 60 K. Ao ser posta sob Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), a amostra passou ao estado gasoso e ocupou o volume de 0,112 m³. Considere que o gás formado tenha comportamento ideal e que, nas CNTP, o volume molar de um gás ideal é 2,24 x 10^-2 m³ mol^-1.
A massa da amostra, em gramas, de N₂ líquido que evaporou é igual a
Dado Massa molar do N₂ : 28 g mol^-1

O tempo espacial expressa o tempo necessário para processar um volume de reator considerando-se a alimentação do fluido nas condições de entrada. Considere um reator tubular de 200 L que é alimentado com uma vazão volumétrica de 5 L/s.
O tempo espacial, em minutos, é

O número de Reynolds representa a relação entre as forças viscosas e de inércia. Esse número adimensional é usado por engenheiros e cientistas para determinar se o regime de escoamento é laminar ou turbulento, e por isso, é de vital importância em projetos de engenharia. Um engenheiro observou que, com número de Reynolds 10000, o escoamento em um tubo se tornou plenamente turbulento.
Para que a observação do engenheiro responsável seja verdade para uma tubulação de diâmetro 0,1 m, que escoa um fluido de massa específica 1000 kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,00001 Pa.s, a vazão volumétrica, em m³/s, é de

A reação de equilíbrio a seguir ocorre à pressão de 1 bar, e sua constante de equilíbrio das pressões parciais K_p (T) é igual a 1,36x10^-3 na temperatura de 298 K.
NH_3(g) ⇔
O valor correspondente de K_c (T) para essa reação no estado padrão de 1 mol L^-1 é de
Dado Constante dos gases, R=0,083145 L.bar.mol^-1 .K^-1

Um engenheiro de processamento está analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer essa análise adotando a hipótese de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que esse ciclo tem capacidade de refrigeração de 4 kW, ao passo que o coeficiente de eficácia e o trabalho no compressor são iguais a 4 kJ/kg e 20 kJ/kg, respectivamente.
Qual é a vazão de refrigeração nesse ciclo frigorífico?

Um ciclo de refrigeração a ar em que ocorre um processo de expansão numa turbina está representado na Figura abaixo.

Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples, onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e 253 K, deixando-o a 0,5 MPa. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com C_p = 1,0035 KJ Kg^-1 K^-1, C_v = 0,7165 KJ Kg^-1 K^-1 para uma temperatura de 300K.
Cada processo ocorre em regime permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema.
Sabendo-se que o ar entra na turbina a 288 K, o coeficiente de eficácia desse ciclo é de

Em um sistema mantido a 300 K, 4 g de H₂ se expandem isotermicamente e reversivelmente de 5 para 10 L.
Assumindo-se o comportamento de gás ideal para o H₂, o trabalho de expansão realizado por esse gás, em kJ, é igual a
Dado Constante dos gases: 8,31 J mol^-1 K^-1 ln 2 = 0,69 Massa molar H₂ : 2 g mol^-1