CCG-MDL-81 - MODELO DE CABEÇALHO DE AVALIAÇÃO DO CENTRO UNIVERSITÁRIO DO NORTE - TRANSFERÊNCIA DE MASSA - AV2

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ALUNO
	
	MATRÍCULA
	
	DISCIPLINA
	TRANSFERÊNCIA DE MASSA
	DATA DA PROVA
	
	PROFESSOR
	EDSON QUEIROZ DA FONSECA JÚNIOR
	TIPO DE PROVA
	2ª AVALIAÇÃO
	TURMA
	DUCE
	CÓDIGO DA TURMA
	
	NOTA
	
 (
ATENÇÃO:
A
 
avaliação
 
somente
 
poderá
 
ser
 
entregue
 
depois
 
de
 
decorridos
 
50
 
min
 
de
 
seu
 
início.
Caneta
 
esferográfica
 
azul
 
ou
 
preta.
 
Provas
 
entregues
 
escritas
 
a
 
lápis
 
NÃO
 
serão
 
corrigidas.
Será
 
atribuída
 
nota
 
zero
 
a
 
aluno
 
que
 
devolver
 
sua
 
prova
 
em
 
branco,
 
independentemente
 
de
 
ter
 
assinado
 
a
 
Ata
 
de
 
Prova.
Ao aluno flagrado 
utilizando meios ilícitos ou não autorizados pelo professor para responder a avaliação 
será
 
atribuída nota zero e, mediante representação do professor, responderá a Procedimento Administrativo Disciplinar, com base
 
no Código
 
de
 
Ética.
)CCG-MDL-81 Versão 01
1. (2,0 Pontos) Gás hélio a 293 K é armazenado em um recipiente esférico de 3 m de diâmetro externo feito de Pyrex* de 3 cm de espessura (Figura 1). A concentração molar do hélio no Pyrex* é 0,00069 kmol/m3 na superfície interna e desprezível na superfície externa. Determine a vazão mássica (kg/s) do hélio por difusão através do recipiente de Pyrex*. Sendo o coeficiente binário de difusão do hélio no pirex à temperatura especificada é de 4,5 × 10-15 m2/s.
a) 1,147*10-14
b) 2,147*10-15
c) 3,158*10-14
d) 2,999*10-14
e) 4,447*10-15
Figura 1 - Gás hélio a 293 K armazenado em um recipiente esférico.
1.
2. (1,0 Ponto) O coeficiente de difusão do hidrogênio no aço é dado em função da temperatura como DAB = 1,65 x 10-6 exp(-4.630/T) (m2/s) onde T está em K. Determine os coeficientes de difusão a 300 K, 500 K.
a) 2.27*10-13 m2/s e 2.57*10-10 m2/s
b) 3.27*10-13 m2/s e 1.57*10-10 m2/s
c) 4,47*10-13 m2/s e 2.27*10-10 m2/s
d) 2.27*10-13 m2/s e 2.57*10-10 m2/s
e) 3,59*10-13 m2/s e 1,88*10-10 m2/s
3. (1,0 Ponto) Gás de N2 puro a 1 atm e 25 °C está fluindo através de um tubo cilíndrico feito de borracha de 10 m de comprimento, 3 cm de diâmetro interno e 2 mm de espessura. Determinar a
 (
CENTRO
 
UNIVERSITÁRIO
 
DO
 
NORTE
 
CURSO
 
DE
 
GRADUAÇÃO
 
EM
 
ENGENHARIA
 
QUÍMICA
DISCIPLINA:
 
TRANSFER
Ê
NCIA
 
DE
 
MASSA
2ª
 
AVALIAÇÃO
)
taxa na qual N2 vaza para fora do tubo se o meio circundante ao tubo é (a) vácuo e (b) ar atmosférico a 1 atm e 25 °C com 21% de O2 e 79% de N2. Sabendo que a difusividade e solubilidade do nitrogênio na borracha a 25 °C são 1,5×10-10 m2/s e 0,00156 kmol/m3.bar, respectivamente.
a) 1,425*10-10 kmol/s e 4,325*10-11 kmol/s
b) 3,252*10-10 kmol/s e 5,846*10-11 kmol/s
c) 5,123*10-10 kmol/s e 6,212*10-11 kmol/s
d) 2,278*10-10 kmol/s e 4,784*10-11 kmol/s
e) 1,872*10-14 kmol/s e 4,589*10-12 kmol/s
4. (1,0 Ponto) Sabendo que as velocidades absolutas das espécies químicas presentes na mistura gasosa (5% de CO, 20% de H2O, 4% de O2 e 71% de N2, em base molar) são: Vco = 10 cm/s, VO2 =13 cm/s, VH2O = 19 cm/s e VN2 = 11 cm/s, determine a velocidade média molar da mistura:
a) 15.23 cm/s
b) 22.63 cm/s
c) 11.63 cm/s
d) 12.63 cm/s
e) 32.36 cm/s
5. (1,0 Ponto) Gás hidrogênio pressurizado é armazenado a 358 K em um recipiente esférico de 4,8 m de diâmetro externo feito de níquel (Figura 7). A casca do recipiente tem 6 cm de espessura. A concentração molar do hidrogênio no níquel na superfície interna é de 0,087 kmol/m3. A concentração de hidrogênio no níquel na superfície externa é insignificante. Determinar a vazão mássica de hidrogênio por difusão através do recipiente de níquel. Conhecendo que o coeficiente de difusão binária do hidrogênio no níquel na temperatura especificada é de 1,2 x 10-12 m2/s.
a) 2,46*10-10 kg/s
b) 2,48*10-15 kg/s
c) 3,88*10-13 kg/s
d) 2,45*10-14 kg/s
e) 4,47*10-15 kg/s
6. (1,0 Ponto) Dentre as operações de separação por transferência de massa podem citá-los, exceto:
a) absorção e destilação;
b) extração e secagem;
c) sedimentação e filtração.
d) umidificação e troca iônica;
e) adsorção e lixiviação.
7. (2,0 Pontos) A difusão de massa pode ter lugar mediante outros dois mecanismos: a difusão de um componente através de outro estacionário e a contra-difusão. Comente a respeito dos dois processos.
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8. (1,0 Ponto) A composição da atmosfera seca padrão é dada numa base molar como 78,1% de N2, 20,9% de O2, 1,0% de Ar (Argônio) e pequenas quantidades de outros componentes (Figura 2). Tratar os outros componentes como Ar, determinar as frações de massa dos constituintes do ar.
Figura 2 - Composição da atmosfera
a) 0,754; 0,231 e 0,014
b) 0,726; 0,155 e 0,119
c) 0,743; 0,171 e 0,086
d) 0,642; 0,270 e 0,088
e) 0,662; 0,174 e 0,164