O ciclo de Rankine ideal para uma planta de potência simples a vapor representado no diagrama T x s, conforme ilustrado na Figura 1, é composto por quatro processos em regime permanente. Cada um dos processos está vinculado a um dispositivo: caldeira, turbina, condensador e bomba.

Figura 1: Ciclo de Rankine em um diagrama T x s.

Fonte: Smith; Ness; Abbott, 2007. p. 217.

A partir dessas informações, qual descrição a seguir NÃO representa o processo que ocorre em um desses dispositivos?

Qual das seguintes reações é um exemplo de reação redox?

Um leito fixo preenchido com partículas esféricas de diâmetro médio igual a d_p = 3 mm está sendo utilizado para filtrar água. O leito possui uma altura H = 0,5 m e uma porosidade de ε = 0,4. A água a 20°C, com uma vazão volumétrica de Q = 0,002 m³/s, atravessa o leito. A seção transversal do leito tem um diâmetro de D = 0,2 m.

As propriedades da água são: massa específica ρ = 998 kg/m³ e viscosidade dinâmica μ = 0,001 Pa.s. O escoamento ocorre no regime laminar. A queda de pressão no leito pode ser estimada pela equação de Ergun:

Nessa equação, \( v \) é a velocidade superficial.

Baseando-se nessas informações, o valor aproximado para a queda de pressão estimada para o leito é

Em uma coluna de destilação, a separação dos componentes ocorre devido ao contato entre as fases líquida e vapor ao longo dos estágios. A coluna pode ser dividida em duas seções principais: a seção de retificação (acima do ponto de alimentação) e a seção de stripping (abaixo do ponto de alimentação). Uma coluna de destilação é utilizada para separar uma mistura binária em que o componente mais volátil deve ser recuperado no topo com alta pureza. O número de estágios teóricos e a eficiência do processo são afetados diretamente por diferentes variáveis operacionais e de projeto.

Considere as seguintes afirmações:

( ) O aumento da relação de refluxo em uma coluna de destilação reduz o número de estágios teóricos necessários para atingir uma mesma especificação de pureza no topo da coluna.

( ) A concentração do produto de topo sem o refluxo não pode ser maior do que a concentração do vapor que sobe do prato de alimentação.

Analise as observações acima, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

O ciclone é um equipamento muito comum para separação de partículas sólidas, utilizando a força centrífuga para intensificar a separação por densidade e tamanho. A concentração de partículas sólidas afeta a eficiência de separação. Em uma fábrica de cimento, foi detectada a redução da eficiência em um dos ciclones. A tarefa de identificação do problema ficou a cargo do estagiário, em cujo relatório ele fez as seguintes observações:

( ) Constatou-se a inércia das partículas, que equaliza o momento em camadas adjacentes do gás, diminuindo a componente tangencial de velocidade.

( ) Verificou-se o aumento do atrito entre a mistura gás-partículas e a parede do ciclone, em virtude do depósito das partículas, que também reduz a componente tangencial de velocidade.

Analise as observações feitas pelo estagiário, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Os sedimentadores são geralmente classificados de acordo com sua geometria e o tipo de alimentação da suspensão. O sedimentador contínuo convencional, por exemplo, é um tanque dotado de dutos para alimentação, saída de clarificado e descarte do espessado.

Com base nas hipóteses e nos fundamentos para a formulação e projeto de sedimentadores, qual das afirmações a seguir está correta?

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

Os estudos da fluidodinâmica que envolvem o contato fluido-partículas são fundamentais para o aprendizado de operação e projeto de equipamentos, como adsorção, secagem, reatores catalíticos, leito fluidizado, leito fixo, entre outros.

Sobre à fluidodinâmica em sistemas particulados e granulares, analise as afirmações a seguir, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

( ) A fluidodinâmica que envolve o contato fluido-partículas utiliza-se sempre de referenciais Eulerianos e Lagrangianos.

( ) O modelo Lagrangiano deve ser empregado em processos com grande concentração de sólidos.

( ) O modelo Euleriano pode ser empregado para a fase particulada, desde que ela possa ser considerada como um fluido contínuo.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Na destilação multicomponente, assim como na destilação de misturas binárias, o cálculo dos estágios de equilíbrio considera balanços de massa e energia, além dos equilíbrios entre as fases líquida e vapor. É possível escrever um balanço de massa para cada componente da coluna, seja analisando o sistema como um todo, seja analisando cada estágio individualmente. Entretanto, apenas um balanço de energia é necessário para a coluna inteira ou para cada estágio.

Sobre o fracionamento de misturas multicomponentes e binárias, analise as afirmações a seguir, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.

( ) Pratos ideais são assumidos para o projeto em cascata. O número de estágios é ajustado posteriormente, para levar em conta a eficiência dos pratos.

( ) O método mais comum para cálculos em destilação binária envolve assumir um determinado número de pratos acima e abaixo da alimentação para uma determinada razão de refluxo; logo, então, determina-se o nível de separação possível de ser alcançado.

( ) As condições de refluxo total e refluxo mínimo, no fracionamento de misturas multicomponentes, são determinadas para validar o projeto da coluna de destilação.

( ) A abordagem preferida do projeto da coluna de destilação, em sistemas multicomponentes, baseia-se na determinação prévia da separação desejada, para então se determinar o número de pratos acima e abaixo da alimentação.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Na extração líquido-líquido, é necessário que as duas fases sejam colocadas em contato para permitir a transferência de massa e, em seguida, elas devem ser separadas. Diferentemente da absorção de gás e da destilação, a extração apresenta desafios adicionais devido a características específicas das fases envolvidas. Por exemplo, as duas fases frequentemente possuem ____________, o que reduz a energia disponível para mistura e separação, especialmente quando o ____________ é utilizado. Além disso, as fases apresentam ____________, o que dificulta tanto o processo de mistura quanto o de separação.

As expressões que preenchem, correta e respectivamente, as lacunas dessa sentença são: