2181904 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Técnico de Operação
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Termoquímica e Termodinâmica

A decomposição térmica do nitrato de amônio pode ser representada pela seguinte equação química:

NH₄NO₃(s) !$ \rightarrow !$ N₂O(g) + 2H₂O(g)

As entalpias padrão de formação dos compostos NH₄NO₃(s), N₂O(g) e H₂O(g) são iguais a -365,3 kJ mol^–1, +81,6 kJ mol^–1 e −241,8 kJ mol^–1, respectivamente. Sendo !$ \Delta !$H⁰, !$ \Delta !$S⁰ e !$ \Delta !$G⁰, respectivamente, as variações de entalpia, entropia e energia livre padrão para a reação, a decomposição do nitrato de amônio em óxido de dinitrogênio e água apresenta

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2181533 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Técnico - Inspeção de Equipamentos e Instalações
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O gráfico abaixo representa a potência de uma fonte térmica em função da temperatura de um bloco de 200 g de massa, inicialmente a 20 ºC, que fica exposto a essa fonte durante 40 s, e, ao final, atinge a temperatura de 70ºC.

Sabe-se que, durante o intervalo de tempo representado no gráfico, todo o calor produzido pela fonte térmica é utilizado no aquecimento do bloco. Com base nessas informações, o calor específico da substância que constitui o referido corpo, em cal/g.ºC, vale

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2180839 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Termoquímica e Termodinâmica

Qual dos processos descritos abaixo pode ser associado à variação nula de entropia desse sistema?

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2180838 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Considere o texto a seguir para responder a questão.

Uma corrente contendo 20% de n-butano (B), 50% de n-pentano (P) e 30% de n-hexano (H), em base molar, com uma vazão de 200 mol/h, é alimentada em um tambor de flash (destilação integral) na temperatura de 482 oC. 90% do n-hexano são recuperados na corrente líquida. Sabe-se que as constantes de equilíbrio, nas condições de operação da destilação integral, são K_B = 1,8; K_P = 0,9; e K_H = 0,5.

A composição molar da corrente líquida é

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2180837 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Considere o texto a seguir para responder a questão.

Uma corrente contendo 20% de n-butano (B), 50% de n-pentano (P) e 30% de n-hexano (H), em base molar, com uma vazão de 200 mol/h, é alimentada em um tambor de flash (destilação integral) na temperatura de 482 oC. 90% do n-hexano são recuperados na corrente líquida. Sabe-se que as constantes de equilíbrio, nas condições de operação da destilação integral, são K_B = 1,8; K_P = 0,9; e K_H = 0,5.

A vazão da corrente vapor, em mol/h, é de

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2180836 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Operações Unitárias

100 g de uma mistura ácido acético / água com 60% (em massa) de água são colocados em contato com 140 g de éter isopropílico puro a 20 ºC e 1 atm. Usando o diagrama ternário, com as linhas de amarrações (linhas tracejadas), as composições em frações mássicas das fases resultantes dessa mistura (rafinado e extrato) são, aproximadamente,

Fase Rafinado

Fase Extrato

A

0,04 de água, 0,11 de ácido

acético e 0,85 de éter

isopropílico.

0,30 de água, 0,65 de ácido

acético, e 0,05 de éter

isopropílico.

B

0,11 de água, 0,04 de ácido

acético e 0,85 de éter

isopropílico.

0,30 de água, 0,05 de ácido

acético e 0,65 de éter

isopropílico.

C

0,04 de água, 0,30 de ácido

acético e 0,66 de éter

isopropílico.

0,70 de água, 0,05 de ácido

acético e 0,25 de éter

isopropílico.

D

0,70 de água, 0,25 de ácido

acético e 0,05 de éter

isopropílico.

0,04 de água, 0,11 de ácido

acético e 0,85 de éter

isopropílico.

E

0,04 de água, 0,11 de ácido

acético e 0,85 de éter

isopropílico.

0,70 de água, 0,25 de ácido

acético e 0,05 de éter

isopropílico.

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2180832 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Cinética e Cálculo de Reatores

Um reator catalítico foi alimentado com uma vazão de 200 kmol/h de C₂H₆ para produzir C₂H₄ e gás hidrogênio, conforme a figura abaixo.

Enunciado 3093999-1

Em que

F = Vazão de alimentação de C₂H₆;

P = Vazão de saída dos produtos;

R = Vazão de reciclo de C₂H₆.

A conversão global do C2H6, no processo, deve ser igual a 100%, e a conversão por passe da mesma substância, no reator, igual a 90%.

Com base nas informações, conclui-se que a

A

composição molar da corrente de produtos (P) é 50% H₂, 20% C₂H₆ e 30% C₂H₄.

B

vazão de saída da corrente de produtos (P) é 10 kmol/h de C₂H₆, já que a sua conversão é de 90%.

C

vazão de C₂H₆ (kmol/h) na entrada do reator (E) deve ser igual à vazão de C₂H₄ (kmol/h) na corrente de produtos (P).

D

vazão de refluxo (R) é, aproximadamente, 28 kmol/h de C₂H₆.

E

vazão (E) que alimenta o reator é, aproximadamente, 220 kmol/h de C₂H₆.

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2180824 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Termoquímica e Termodinâmica

Uma reação exotérmica A + B !$ \rightarrow !$ C é conduzida em um reator tanque de mistura perfeita. O calor de reação é 500 kJ/kmol. Os reagentes são alimentados a 25 ºC e em proporção estequiométrica. A conversão por passe é 100%. O produto é constituído de 100 kmol/h de C, cuja capacidade calorífica é de 20 kJ!$ ⋅ !$kmol^-1 K^-1. O reator tem uma área superficial de 20 m² e não é isolado do meio ambiente, que se encontra a 15 ºC. O seu coeficiente global de transferência de calor é 400 kJ!$ ⋅ !$h^-1 m^-2 !$ ⋅ !$K^-1. Nessas circunstâncias, a temperatura da corrente de saída, em ºC, é

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2180822 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Cinética e Cálculo de Reatores

Um reator de volume conhecido contém 100 mol de um gás ideal a uma pressão de 10⁵ Pa e a uma temperatura T₁. Se, nessas condições, a variação de entropia com o volume para esse gás vale 100 J.m.K⁻¹, e se a constante universal dos gases pode ser considerada igual a 8,3 J.mol⁻¹. K⁻¹, a temperatura T₁ do reator, em K, é de

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2180821 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Química
Banca: CESGRANRIO
Orgão: Petrobrás

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Engenheiro de Processamento
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Fenômenos de TransporteMecânica dos Fluídos

Um extrator recebe 100 kg/h de uma solução aquosa com 2% de soluto. Essa solução deve aparecer no rafinado com 1% de soluto. O solvente empregado e a água podem ser considerados imiscíveis. A constante de equilibrio é 4 (kg soluto / kg solvente) / (kg soluto / kg água). Aproximando- se a fração 98/0,99 para 99, o valor aproximado da vazão necessária de solvente, em kg/h, deve corresponder a