Apol 2 Operações Unitárias

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Questão 1/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“A maioria das colunas opera em regime turbulento, de modo que, quando não há líquido (escoamento monofásico da fase gasosa), a relação entre a queda de pressão e a velocidade do gás, na torre de recheio, é expressa pelo termo quadrático da equação
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018, p.256.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos assinale a alternativa que descreve as características relacionadas à queda de pressão e ao ponto de inundação em uma coluna recheada:
Nota: 10.0
	
	A
	Na equação descrita, ρρ G é o fluxo mássico do gás.
	
	B
	Na equação descrita, ΩΩ é a massa específica da fase G.
	
	C
	Na equação descrita,  refere-se a um fator de empacotamento.
Você acertou!
Comentário: Esta é a alternativa correta porque “O parâmetro F refere-se a um fator de empacotamento, que é proporcional à área específica superficial do recheio, o qual, sendo uma partícula esférica, é   ” (Livro- base, p.257. Equação 10.44).
	
	D
	Na equação descrita,  , representa a temperatura de processo.
	
	E
	Na equação descrita,  , é constante e representa o fator de empacotamento.
Questão 2/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“A operação do filtro rotativo a vácuo caracteriza-se por produzir tortas secas de pequena espessura (inferior a 1cm) e operar continuamente e sob queda de pressão reduzida (inferior a 0,8 atm”.
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018, p.359.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, assinale a alternativa que descreve as características relacionadas a filtros rotativos a vácuo:
Nota: 10.0
	
	A
	Em filtros rotativos a vácuo, a unidade precisa de menor área de implantação, quando comparada aos métodos naturais de tratamento, e as tortas resultantes apresentam maior conteúdo de umidade residual quando comparado ao conteúdo de umidade obtido nos filtros prensa.
Você acertou!
Comentário: Esta é a alternativa correta porque “a unidade precisa de menor área de implantação, quando comparada aos métodos naturais de tratamento. As tortas resultantes apresentam maior conteúdo de umidade residual quando comparado ao conteúdo de umidade obtido nos filtros prensa.” (Livro-base p.360. Quadro 14.3)
	
	B
	Nos filtros rotativos a vácuo, a torta gerada não precisa ser removida, nem o meio filtrante precisa de lavagem constante, mas apresenta alto custo de manutenção
	
	C
	Todos os filtros rotativos a vácuo apresentam difícil controle dos parâmetros operacionais, tais como espessura da torta e lavagem desta.
	
	D
	Somente filtros rotativos a vácuo apresentam baixo consumo de energia e são de fácil construção e isolamento.
	
	E
	Filtros rotativos são produzidos de maneira simplificada, de fácil construção, e apresentam alta eficiência, pois geram tortas muito mais secas, quando comparadas com filtros prensa.
 
Questão 3/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“[...] o início da fluidização ocorre quando a força resistiva iguala-se ao peso aparente das partículas [...]. Entretanto, pode-se escrever que esse fenômeno caracteriza-se, também, por uma transição (ou intersecção) entre as situações de leito fixo e fluidizado.”
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018, p.269.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, assinale a alternativa que descreve as características relacionadas à queda de pressão em condição de mínima fluidização:
 
Nota: 10.0
	
	A
	Não ocorre expansão dentro do equipamento, portanto a situação associada à perda de carga no sistema é dada pela equação: 
	
	B
	Em fluidização homogênea a variação da pressão está associada à aceleração da gravidade sendo obtida pela relação: 
	
	C
	Em condições mínimas de fluidização, a queda de pressão, no caso da fluidização homogênea é dada pela relação: 
Você acertou!
Comentário: Está é a alternativa correta porque ” Resultados clássicos apontam, no caso da fluidização homogênea, que a queda de pressão em condições de mínima fluidização,  , relaciona-se com o peso do leito por  .” (Livro-base p.270. Equação 11.12)
	
	D
	O fluido que atravessa o meio poroso pode sempre ser considerado isotrópico e homogêneo, uma vez que a pressão piezométrica é constante e igual a zero.
	
	E
	Não é possível obter o valor da fração de vazios do leito em condições de mínima fluidização, porque a massa e a área do leito são sempre constantes, independente do tipo de fluido.
Questão 4/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“A condição de choking ou de afogamento estabelece o limite de velocidade da fase fluida (gasosa), qc , para que ocorra transporte pneumático ascendente da fase particulada sem que ocorra a redução dessa fase [...]”. 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018, p.301.
 
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, assinale a alternativa que descreve as características relacionadas à condição de choking:
 
Nota: 10.0
	
	A
	O choking é uma condição operacional que ocorre quando a velocidade do sólido alcança o valor baixo, e as partículas passam a se mover no sentido ascendente, tendo início a uma circulação interna das partículas e aumento no atrito e quebra de partículas.
	
	B
	A velocidade crítica do gás para o transporte pneumático vertical de particulados não depende da vazão mássica de sólidos, da massa específica e da velocidade terminal da partícula, só depende da vazão do fluido líquido.
	
	C
	Com a redução da velocidade superficial do fluido haverá a elevação da queda de pressão do sistema, ocorrendo a fluidização sluggging, quando a velocidade do fluido reduz, o transporte da fase particulada deixará de existir.
Você acertou!
Comentário: Esta é a alternativa correta porque "A condição de choking ou de afogamento estabelece o limite de velocidade da fase fluida (gasosa) , qc, para que ocorra o transporte pneumático ascendente da fase particulada sem que ocorra redução dessa fase ( ponto E na figura12.5). A partir desse ponto com a redução da velocidade superficial do fluido haverá a elevação da queda de pressão do sistema, ocorrendo a fluidização agregativa ou sluggging. Ao se reduzir a velocidade do fluido, o transporte da fase particulada deixará de existir. Segundo Santana (1986), o choking é uma condição de colapso que ocorre quando a velocidade do fluido alcança um valor critico em que as partículas passam a se mover no sentido descendente.”(Livro-base, p.301).
	
	D
	A velocidade do transporte hidráulico (fluido de transporte é um gás), a velocidade de choking ou velocidade terminal de transporte ocorre quando o escoamento aproxima-se da condição de fluidização por arraste.
	
	E
	O choking é uma condição que ocorre quando a velocidade do fluido acaba, alcança o valor igual a 0 m/s, e as partículas passam a se mover no sentido descendente, movidos pela aceleração da gravidade.
Questão 5/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“Independentemente do tipo de filtração, a escolha adequada do meio filtrante é essencial, pois a qualidade do produto obtido depende, em grande parte, da eleição correta deste material.”
Após esta avaliação, caso queira lero texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018, p.360.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, assinale a alternativa que descreve as características relacionadas ao meio filtrante:
 
Nota: 0.0
	
	A
	A escolha adequada do meio filtrante deve ser baseada na sua capacidade, entre outras, para produzir filtrado límpido, possibilitar retirada fácil de torta e ser resistente.
Comentário: Esta é a alternativa correta porque “A escolha adequada do meio filtrante deve ser baseada na sua capacidade, entre outras, para: produzir filtrado límpido; possibilitar retirada fácil de torta e ser resistente o suficiente para não sofrer fissuras, romper-se ou para não sofrer ataque químico dos constituintes presentes na suspensão a ser tratada; apresentar boa e adequada distribuição de poros de modo a não comprometer o curso da filtração e que apresente baixo custo e de fácil limpeza. (Livro-base p.360)
	
	B
	Apresentar boa e adequada distribuição de espaços compactados, apresentar alto custo, difícil limpeza, baixa resistência a ação química
	
	C
	Um bom meio filtrante apresenta baixa resistência à temperatura, ação de ácidos e bases, não pode ser de algodão nem de poliéster.
	
	D
	Os filtros granulares possuem meios filtrantes de algodão, pouco resistentes a temperatura e a agentes químicos.
	
	E
	O meio filtrante só pode ser de nylon porque é o material mais resistente possível, e, portanto, tem durabilidade eterna.
Questão 6/10 - Operações Unitárias
 Leia o extrato de texto: 
“A filtração é um processo de separação sólido-líquido, envolvendo fenômenos físicos, químicos e, às vezes, biológicos. Visa à remoção das impurezas da água por sua passagem através de um meio poroso. Quando a velocidade com que a água atravessa o leito filtrante é baixa, o filtro é denominado filtro lento. Quando é elevada, é denominado filtro rápido.” 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: RICHTER, C. A.; AZEVEDO NETTO, J.M. de. Tratamento de água: tecnologia atualizada. São Paulo: E.Blücher, 1991. p.195.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos sobre as características relacionadas à filtração, analise as assertivas a seguir e marque V para as asserções verdadeiras e F para as asserções falsas:
I. ( ) A filtração é largamente utilizada nas indústrias químicas como: indústria de papel, cerveja, e no tratamento de efluentes.
II. ( ) Na filtração o meio poroso é chamado filtro ou meio filtrante, enquanto o fluido que abandona o filtro é denominado filtrado.
III. ( ) Na filtração, o produto desejado pode ser tanto o fluido clarificado, quanto o material particulado.
IV. ( ) Na dependência da suspensão a ser processada, a fase liquida acumula-se no filtro, gerando uma torta de material.
 Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	V – V – F – F
	
	B
	V – F – V – V
	
	C
	V – V – V – F
Você acertou!
Comentário: A sequência correta é: V – V – V – F. As afirmativas I, II e III são verdadeiras, pois “A filtração é largamente encontrada em diversos tipos de processamento nas indústrias químicas e correlatas, podendo-se citar: nas indústrias de papel, cervejeira e sucroalcooleira, bem como no tratamento de efluentes industriais e domésticos.” (Livro-base p.356). “Na filtração o meio poroso é chamado filtro ou meio filtrante, enquanto o fluido que abandona o filtro é reconhecido como filtrado.” (Livro-base p.355). “Na filtração, o produto desejado pode ser tanto o fluido clarificado, como no caso das estações de tratamento de água, ou a própria torta.” (Livro-base p.356). A afirmativa IV é falsa, ”Na dependência da suspensão a ser processada, a fase particulada poderá acumular-se sobre o filtro, atuando também como meio filtrante, e recebendo a denominação torta de filtração. A fase particulada característica da torta apresentará gradiente de concentração de partículas e o meio, assim constituído, é deformável. (Livro-base p.355).
	
	D
	V – F – F – F
	
	E
	F – F – V – V
Questão 7/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto:
 “Centrífugas são usadas para separar partículas sólidas de diâmetro na faixa de 0,1 a 100 usando a força centrífuga sobre uma suspensão líquida. Células de leveduras são recuperadas de um mosto (uma suspensão líquida contendo células) usando uma centrífuga tubular (um sistema cilíndrico girando em torno de um eixo cilíndrico).” 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: HIMMELBLAU, D.M. Engenharia Química Princípios e Cálculos. 7.ed. LTC, 2006. p. 112.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos analise as seguintes afirmativas:
 I. Para determinada capacidade de operação, para um sistema em série, tem-se e, desta maneira a potência associada ao sistema em série é dada pela relação:
II. Em sistemas em paralelo o aumento da eficiência é decorrente da diminuição da velocidade de alimentação em cada equipamento, os quais não apresentam perdas de energia.
III. Para determinada capacidade de operação, para um sistema em paralelo, tem-se   e, desta maneira a potência associada ao sistema em série é dada pela relação: 
IV. Tendo em vista que os equipamentos que compõem o sistema em paralelo apresentam áreas inversamente proporcionais é importante entender que à vazão de trabalho é sempre menor.
 
Está correto apenas o que se afirma em:
 
Nota: 10.0
	
	A
	I
Você acertou!
Apenas a afirmativa I é verdadeira. “Esta é a afirmativa correta porque “os estágios operam à mesma vazão, sendo a perda de energia (de pressão) igual à soma das perdas desenvolvidas pelos estágios. Para uma determinada capacidade de operação, Q, tem-se 
Dessa maneira, a potência associada ao sistema em série será, a partir da Equação  8.50 .”(Livro-base p.203. Equações 8.56 e 8.57).
A afirmativa II é falsa, pois, “A adição de dois ou mais equipamentos aumenta a eficiência da cólera, decorrente do aumento da velocidade de alimentação em cada equipamento.” (Livro-base p.204). A afirmativa III é falsa. “No caso da potência total do soprador ou bomba ao sistema paralelo, tem-se a potência associada a cada equipamento centrífugo na forma  (Livro-base p.204)
A afirmativa IV é falsa. “Tendo em vista que os equipamentos que compõem o sistema são iguais em dimensões e características, que trabalha na mesma vazão, verifica-se, por inspeção da Equação 8.48, que (lembrando que é constante)” (Livro-base p.205)
	
	B
	II
	
	C
	III
	
	D
	IV
	
	E
	I e II
Questão 8/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto:
 “A força de arraste atuante em um corpo é, portanto, composta de duas parcelas: uma devida ao arrasto de atrito e a outra ao arrasto de pressão. A contribuição relativa de cada uma varia com o regime do escoamento e com as condições da superfície do corpo. O arrasto de pressão depende, basicamente, da forma do corpo [...].” 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em COUTO, Sandra M. Determinação da força de Determinação da força de arrasto e da velocidade terminal de frutos de café pela técnica de elementos finitos. Disponível em: < http://www.scielo.br/pdf/rbeaa/v8n2-3/v8n2a17> Acesso em: 12 jan.2022.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos sobre características da força de arraste, leia as seguintes afirmativas:
 I. A força de arraste está associada à resistência da partícula em ser arrastada pelo fluido.
II. A força de arraste de Stokes resulta das contribuições do arraste de fricção e de forma.
III. A força de arraste aparente é conhecida como empuxo, que é uma força de mesma direção e sentido do peso.
IV. A força de Bassetestá associada à mudança na camada limite que envolve a partícula.
 
Estão corretas apenas as afirmativas:
Nota: 10.0
	
	A
	I, II e IV
Você acertou!
As afirmativas I, II e IV estão corretas. “A força de arraste está associada à resistência direta da partícula em ser arrastada pelo fluido.” [e] “O primeiro termo (A) na Equação 7.16 (livro-base) refere-se à força decorrente do arraste de Stokes, sendo resultado das contribuições do arraste de Stokes, sendo resultado das contribuições do arraste de fricção e de forma. O termo (B) está associado à força de arraste aparente (ou virtual). Resulta da aceleração/desaceleração da partícula em um meio fluido à sua volta, causando aceleração/desaceleração. O termo (C), conhecido como força de Bousinesq/Basset ou history force, está relacionado à mudança na camada limite que envolve a partícula, que ocorre em razão da aceleração ou da desaceleração da partícula.” e peso é uma força vertical de sentido contrária ao empuxo, o que deixa a afirmativa III incorreta. (Livro-base p.162-163).
	
	B
	I e IV
	
	C
	I, III e IV
	
	D
	II, III e IV
	
	E
	II e IV
Questão 9/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“A fração de vazios pode ser determinada com o auxílio de um sistema simples [...], sendo necessário, por outro lado, métodos mais complexos, como a picnometria a vácuo, nas medidas envolvendo meios consolidados que apresentem porosidade reduzida.”
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018,p.241.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, assinale a alternativa que descreve corretamente as características relacionadas à porosidade:
Nota: 10.0
	
	A
	Entre as técnicas experimentais utilizadas para determinar a fração de vazios, principalmente em colunas grandes de diâmetro igual ou maior a 30 m é a cromatografia.
	
	B
	A curva cromatográfica vai gerar a equação através da qual é possível determinar a porosidade de um sistema, a equação é  
	
	C
	Para fluidos sólidos utiliza-se a equação  para determinar a porosidade, sempre levando em conta a temperatura do sistema
	
	D
	A porosidade relaciona o volume de vazios com o volume ocupado por partículas, e esses valores são obtidos através de ensaios de densidade e viscosidade.
	
	E
	É possível aplicar a equação para determinar a porosidade, após ensaios cromatográficos, para espécies que não apresentam afinidade com o adsorvente.
Você acertou!
Esta é a afirmativa correta porque “Entre as técnicas experimentais utilizadas para determinar a fração de vazios, principalmente em colunas pequenas (D ~ 3cm) e utilizadas na determinação de parâmetros termodinâmicos e de transferência de massa, encontra-se a técnica dos momentos da curva cromatográfica. Essa técnica consiste em analisar a resposta de um cromatograma decorrente de um pulso de concentração de soluto dado na entrada do leito [....] é possível estimar o valor da fração de vazios da coluna por meio de    (Livro - base p.241. Equação 10.6)
Questão 10/10 - Operações Unitárias
Leia o extrato de texto: 
“O mecanismo associado à formação de aglomerados [...], em uma região em que a concentração média de partículas eventualmente aumente em decorrência das flutuações dessa concentração, sem correspondente aumento da temperatura granular local [...].” 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CREMASCO, Marco Aurélio. Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2018, p.300.
Considerando o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, assinale a alternativa que descreve as características relacionadas à formação de aglomerados:
Nota: 10.0
	
	A
	Um processo de quebra de partículas sólidas durante uma moagem só pode ser considerado um fenômeno de aglomeração.
	
	B
	O fenômeno da formação de aglomerados pode ser compreendido como um processo de quebra de estabilidade fluidodinâmica do meio particulado.
Você acertou!
Comentário: Esta é a alternativa correta porque “O mecanismo associado à formação de aglomerados parte do pressuposto de que, em uma região em que a concentração média de partículas eventualmente em decorrência de flutuações dessa concentração, sem correspondente aumento da temperatura granular local (ou seja, mantendo-se praticamente constante o valor da velocidade das partículas naquela região), ocorrerá automaticamente um aumento na frequência de colisões entre as partículas na região considerada em relação à vizinhança, o que contribui para que a pressão na região também caia.” (Livro-base p.300)
	
	C
	Os aglomerados são formados dentro de uma bolha causando instabilidade e formação de uma massa sólida, consistente.
	
	D
	O fenômeno de transporte só ocorre após a formação de aglomerados grandes e maciços.
	
	E
	A formação de aglomerados ocorre apenas em processos de secagem de particulado em decorrência da temperatura do fluido.