Controle de Processos Industriais - Exercícios - Estácio

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<p>CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS</p><p>TEMA 01 - Introdução Ao Controle De Processos.</p><p>1 - Na Figura abaixo está apresentada uma malha de controle para uma coluna de</p><p>destilação. Os elementos LT, FT e PT são, respectivamente, medidores de nível, fluxo</p><p>e pressão, enquanto LC, FC e PC simbolizam, nesta ordem, controladores de nivel,</p><p>fluxo e pressão. A partir desse esquema podemos afirmar que:</p><p>R - A alimentação é uma variável de perturbação</p><p>2 - Na tabela abaixo estão apresentados alguns exemplos de controle de processos:</p><p>Visando conciliar simplicidade, desempenho e estabilidade em malha fechada, o</p><p>controlador mais adequado para o controle de vazão de líquido, nível de liquido,</p><p>temperatura em prato de coluna de destilação e pressão em um vaso é,</p><p>respectivamente:</p><p>R - Proporcional, proporcional, proporcional-integral-derivativo.</p><p>3 - O controle de processos industriais é a metodologia certa para gestores que</p><p>buscam otimizar o fluxo operacional. Considere as afirmações abaixo sobre os tipos</p><p>de controle:</p><p>I. O controle proporcional ajusta a variável controlada de forma proporcional ao erro.</p><p>II. O controle integral ajusta a variável controlada em função do tempo que o erro</p><p>ocorre.</p><p>III. O controle derivativo tem como base a taxa de variação de erro, não sendo</p><p>recomendado para mudanças repentinas da variável controlada. Estão corretas</p><p>somente as afirmativas:</p><p>R - I e II apenas.</p><p>4 - Considere o diagrama esquemático de controle para um sistema de aquecimento</p><p>doméstico que consiste em um forno a gás e um termostato.</p><p>O aquecedor opera na condição de liga e desliga dependendo da temperatura (T)</p><p>marcada no termostato. Na Figura podemos identificar a variável Q como o calor</p><p>fornecida pelo aquecedor, Qi é o calor gerado no interior da residência devido a</p><p>presença de pessoas e equipamentos, TO é a temperatura ambiente na parte externa</p><p>da residência e VO é a velocidade do vento na parte externa da residência. Baseado</p><p>no esquema de controle proposto podemos afirmar que:</p><p>Fonte: YDUQS, 2023.</p><p>R - A variável manipulada é o calor fornecido pelo aquecedor</p><p>5 - Os controles feedback e feedforward são amplamente utilizados para o controle de</p><p>plantas industriais. Sobre esse tema, analise as afirmações a seguir: I. Os controles</p><p>feedback e feedforward requerem uma variável medida. II. A variável de processo a</p><p>ser controlada é medida em controle feedback. III. O controle feedforward pode ser</p><p>perfeito na teoria desde que o controle possa agir na variável manipulada mesmo que</p><p>a variável controlada permaneça igual ao seu valor desejado. IV. O controle</p><p>feedforward pode fornecer um controle perfeito, isto é, a saída pode ser mantida em</p><p>seu valor desejado, mesmo com um modelo de processo imperfeito. V. O controle</p><p>feedback sempre agirá independentemente da precisão de qualquer modelo de</p><p>processo que foi usado para projetá-lo e a fonte de perturbação. Estão corretas</p><p>apenas as afirmativas:</p><p>R - I, II e III, apenas.</p><p>6 - Na figura, vê-se um diagrama de controle mostrando a ação do controlador. No</p><p>esquema mostrado, P, Qeo tipo de ação sobre a variável controlada são,</p><p>respectivamente:</p><p>Fonte: YDUQS, 2023</p><p>R - Setpoint, correção, direta.</p><p>7 - Os dispositivos de medição, como os sensores e transmissores, são</p><p>equipamentos essenciais para o controle de processo. Não obstante, os dispositivos</p><p>de atuação, como as válvulas de controle, são utilizados para implementar as ações</p><p>de controle no processo. A descrição acima corresponde a uma atividade de</p><p>hierarquia de controle de:</p><p>R - Medição e atuação.</p><p>8 - Considere um sistema de controle em malha fechada apresentado na Figura</p><p>abaixo:</p><p>Fonte: YDUQS, 2023.</p><p>Sobre o referido sistema, apresentam-se as seguintes afirmações.</p><p>I. Os elementos primários do controle são representados pelo sensor de temperatura</p><p>e pela válvula de controle.</p><p>II. A variável manipulada é a posição da válvula de controle</p><p>III. A variável de processo é a temperatura da água de saída.</p><p>IV. O setpoint desta malha é a temperatura desejada da água aquecida.</p><p>V. A pressão do vapor e a vazão de água são perturbações do processo.</p><p>Está correto o que se afirma em:</p><p>R - III, IV e V, apenas.</p><p>9 - Na destilação flash temos a separação de uma mistura binária por diferença de</p><p>pressão em um tambor flash, conforme apresentado na Figura abaixo. A vazão de</p><p>alimentação é medida pelo sensor FE, de modo que a abertura da válvula FV é</p><p>ajustada por meio do controlador de vazão FC. Visando maximizar a eficiência do</p><p>Flash, aquece-se a vazão de alimentação em um trocador de calor até atingir a</p><p>temperatura desejada. Essa temperatura é monitorada pelo sensor TE, de modo que o</p><p>controlador TC ajusta a abertura da válvula TV para aumentar ou diminuir a passagem</p><p>de vapor de aquecimento (vapor d¿água). Ao entrar no tambor flash, a alimentação</p><p>líquida é parcialmente vaporizada devido a diminuição de pressão. A vazão de vapor</p><p>removida na parte superior do tambor flash é controlada por um sensor de pressão</p><p>PE acoplado ao tambor, de modo que o controlador PC ajusta a abertura da válvula</p><p>PV. A vazão de líquida retirada na parte inferior do tambor flash é controlada em</p><p>função do nível de líquido, o qual é medido pelo sensor LE e o controlador LC</p><p>controla a abertura da válvula LV. As variáveis manipuladas no sistema concernente</p><p>ao tambor flash são:</p><p>Fonte: YDUQS, 2023.</p><p>R - Vazão de vapor e vazão de líquido.</p><p>10 - O diagrama de blocos, descrito na figura abaixo, mostra uma malha de controle</p><p>fechada de um determinado processo. São vistos agentes descritos como R, Q, Pe N,</p><p>que são fornecidos ou recebidos pelo controle e pelo processo. Os agentes R, Q, Pe</p><p>N são, respectivamente:</p><p>Fonte: YDUQS, 2023.</p><p>R - Perturbação, variável manipulada, correção, setpoint.</p><p>11 - Os controles feedback e feedforward são amplamente utilizados para o controle</p><p>de plantas industriais. Sobre esse tema, analise as afirmações a seguir:</p><p>I. Os controles feedback e feedforward requerem uma variável medida.</p><p>II. A variável de processo a ser controlada é medida em controle feedback.</p><p>III. O controle feedforward pode ser perfeito na teoria desde que o controle possa agir</p><p>na variável manipulada mesmo que a variável controlada permaneça igual ao seu</p><p>valor desejado.</p><p>IV. O controle feedforward pode fornecer um controle perfeito, isto é, a saída pode</p><p>ser mantida em seu valor desejado, mesmo com um modelo de processo imperfeito.</p><p>V. O controle feedback sempre agirá independentemente da precisão de qualquer</p><p>modelo de processo que foi usado para projetá-lo e a fonte de perturbação.</p><p>Estão corretas apenas as afirmativas:</p><p>R - I, II e III, apenas.</p><p>TEMA 02 - Modelos Teóricos Em Processos Químicos.</p><p>12 - O tanque com agitação e mistura apresentado na figura abaixo é utilizado para</p><p>concentrar uma solução contendo um soluto A. Uma vazão em massa continua W₁</p><p>com uma fração mássica de soluto x₁ é continuamente alimentada no tanque. O</p><p>tanque possui um sistema de controle feedback, onde um sensor de composição AT</p><p>mede a concentração do soluto no tanque. Se a concentração estiver abaixo do</p><p>setpoint, o controlador AC irá enviar um sinal para o atuador AY para aumenta a</p><p>aberturar da válvula e permitir a entrada. da solução pura de A com vazão mássica W₂</p><p>até atingir o valor especificado para a fração mássica x. Se a concentração estiver</p><p>acima da desejada, a abertura da válvula irá diminuir, assim diminuindo a vazão W2.</p><p>O tanque é perfeitamente agitado e a densidade constante durante todo o processo. A</p><p>vazão mássica de saída é diretamente proporcional ao nível de líquido dentro do</p><p>tanque, dada pela seguinte expressão: w = k₁h0,5</p><p>Qual alternativa apresenta, corretamente, o modelo dinâmico para a variação da</p><p>fração molar x nesse processo?</p><p>R - dx/dt = [1/M(t)] [W₁(x1-x) + W2(X2-x)].</p><p>13 - As equações A, B, C, D e E representam os modelos dinâmicos para a conversão</p><p>do reagente A no produto B através de uma reação exotérmica irreversível de</p><p>primeira ordem em um reator de mistura perfeitamente agitado. A equação A</p><p>representa o balanço de massa global, a equação B o balanço de massa para o</p><p>reagente A, a equação C o balanço</p><p>de energia no reator, a equação D o balanço de</p><p>energia na jaqueta de resfriamento e a equação E a lei de controle da vazão de saída</p><p>do reator F em função do volume de líquido no tanque.</p><p>Podemos concluir que nesse processo há quantas variáveis dependentes:</p><p>R - 5</p><p>14 - Na Figura abaixo temos dois tanques cilíndricos de seção transversal que são</p><p>colocados em série, os quais são usados para retenção de liquido puro. A saída do</p><p>tanque 1 é uma entrada para o tanque 2. A vazão de saída de cada tanque é</p><p>diretamente proporcional à altura do nível de líquido do seu respectivo tanque. Essa</p><p>relação é linear. As vazões são volumétricas e a densidade é constante em todas as</p><p>partes do processo. Qual a alternativa que descreve corretamente o modelo dinâmico</p><p>para a variação de altura no tanque 2?</p><p>R - dh2/dt = (4 / πD22) Κ₁h₁ - K2h2</p><p>15 - Na Figura abaixo temos um reator de mistura (CSTR) perfeitamente agitado, no</p><p>qual ocorre duas reações simultâneas:</p><p>Ambas as reações são elementares e de primeira ordem com as seguintes leis</p><p>cinéticas: -ГА = К₁СА е -ГА = К2СА</p><p>O modelo dinâmico para a produção do componente B é:</p><p>R - d(VCB)/dt = FOCBO - FCB + Ѵк₁Сд</p><p>16 - Uma corrente contendo um líquido puro deve ser aquecida da temperatura T₁ até</p><p>a temperatura T em um tanque perfeitamente agitado no qual há um fornecimento</p><p>constante de calor Q. O líquido é alimentado com uma vazão mássica W, e retirado</p><p>com uma vazão W que é função do nível no tanque. O controlador de nivel modifica a</p><p>vazão W do seguinte modo:</p><p>W = K1z</p><p>Em que K₁ é a constante de ganho do controlador proporcional e z é o nivel de</p><p>liquido. A quantidade de calor fornecida Q também é controlada visando manter a</p><p>temperatura T dentro do setpoint especificado, conforme apresentado na equação B.</p><p>Q = Q(T)</p><p>A taxa de calor fornecida é uma função da temperatura T. Qual alternativa apresenta,</p><p>corretamente, o modelo dinâmico para a resposta transiente da temperatura nesse</p><p>processo?</p><p>R - Cp(dT/dt) = 1/M(t) [W₁Cp (T1-T) + Q(T)].</p><p>17 - Considere o veículo apresentado na Figura abaixo:</p><p>R - d (Mvx)/dt = F - mg sen (a) - μΝ - Καν².</p><p>18 - Na Figura abaixo temos um reator de mistura (CSTR) perfeitamente agitado, no</p><p>qual ocorre uma reação reversível:</p><p>A reação na direção de formação do componente B é de 1ª ordem com lei cinética</p><p>dada pог -га = К₁Сд. А reação na direção de degradação do componente B também é</p><p>de 1ª ordem com lei cinética dada por -r = K2CB.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta o modelo dinâmico para a taxa de variação do</p><p>componente B e do volume no reator:</p><p>R - d(VCA)/dt = FoCBo - FCB + VK1CA - VK2CB.</p><p>19 - Uma mistura de dois líquidos imiscíveis é alimentada em um decantador. O</p><p>líquido mais pesado A se deposita no fundo do tanque. O líquido B forma uma</p><p>camada no topo. As duas interfaces são detectadas por flutuadores e são controladas</p><p>pela manipulação dos fluxos FA e FB.</p><p>FA = KAHA</p><p>FB = KB(HA + hg)</p><p>Os controladores aumentam ou diminuem os fluxos conforme o nível aumenta ou</p><p>diminui. A alimentação total é Fo. As vazões Fo, Fa e FB são vazões em massa. A</p><p>fração em massa do líquido A na alimentação é XA. As duas densidades PA e pe são</p><p>constantes.</p><p>A alternativa que descreve corretamente o modelo dinâmico para controle do nível de</p><p>líquido A é:</p><p>R - PAA(dha/dt) = FOXA - KAhA</p><p>20 - Os modelos dinâmicos são amplamente empregados em controle de processos</p><p>por representar a variação de parâmetros com o decorrer do tempo, como por</p><p>exemplo o acompanhamento do perfil de temperatura de um Questão 9 de 10 trocador</p><p>de calor. Devido à natureza transiente, os modelos dinâmicos são representados por</p><p>equações diferenciais que nem sempre têm uma solução analítica de fácil resolução.</p><p>Baseado no exposto, podemos afirmar que:</p><p>R - Os modelos dinâmicos podem ser usados para prever o tempo que a variável</p><p>dependente irá se estabilizar no estado estacionário, caso ocorra uma estabilização</p><p>21 - A modelagem matemática se tornou uma ferramenta indispensável para a</p><p>descrição do comportamento de um processo químico. Por exemplo, com um modelo</p><p>dinâmico de uma coluna de destilação, podemos simular a variação da temperatura</p><p>na coluna e o efeito na composição do componente mais volátil no destilado sem</p><p>precisar de fato modificar algo no processo real. Assim sendo, a modelagem de um</p><p>processo pode ser realizada de forma fenomenológica, empirica ou hibrida. Baseado</p><p>no exposto, podemos afirmar que:</p><p>R - As leis de conservação (massa, energia e momento) são utilizadas para a descrição de</p><p>processos por uma abordagem fenomenológica, sendo que os modelos dinâmicos podem</p><p>ser resolvidos de forma analítica ou por métodos numéricos</p><p>TEMA 03 - Modelos Teóricos Em Processos Químicos.</p><p>22 - A equação diferencial a seguir representa um modelo dinâmico de um processo</p><p>determinado processo industrial.</p><p>A equação A está sujeita as seguintes condições iniciais: y(0) = 1 e y'(0) 2. Qual a</p><p>solução da equação diferencial no domínio de tempo?</p><p>R - y(t) = a1te-3t + a2te-3t + a3 cos(t) + a4 sen(t).</p><p>23 - Na equação A está apresentada a solução obtida de um modelo dinâmico por</p><p>transformada de Laplace.</p><p>Qual alternativa apresenta, corretamente, a transformada inversa da equação A?</p><p>R -</p><p>25 - Um processo industrial é descrito pela seguinte função de transferência de</p><p>primeira ordem entre a saída Y(s) e a entrada U(s)</p><p>Em um dado instante, uma entrada tipo impulso com magnitude 2,6 perturba o</p><p>sistema, tirandoo do estado estacionário. Qual alternativa apresenta corretamente</p><p>uma expressão para y(t) ?</p><p>y(t) = 0,08e -(1/12)t</p><p>R - y(t)=0,17e-(1/12)t</p><p>26 - Considere o modelo de função de transferência de primeira ordem apresentado</p><p>na equação A válido para uma condição inicial y(0) = 0</p><p>Em que y e u são variáveis de desvio. Para uma condição inicial y(0) = 1 e uma</p><p>mudança degrau em u de magnitude 2(t = 0) , qual a resposta y(t)?</p><p>R - y(t) = (20 - 18e ^ (- t/10))</p><p>27 - Considere a equação diferencial apresentada em A:</p><p>Essa equação diferencial está sujeita a condições iniciais nulas em x em todas as</p><p>suas derivadas. Qual a solução dessa equação diferencial no dominio do tempo?</p><p>R - x(t)=4[t+e-t - S(t)]</p><p>28 - Um tanque recebe uma entrada de um líquido puro. Na saída do tanque há uma</p><p>válvula, de modo que a vazão nesse ponto é uma função não-linear da altura do nivel</p><p>de líquido. Foi desenvolvido um modelo dinâmico que relacione a variação de nivel</p><p>de liquido no tanque com a vazão de entrada. A função de transferência de 1ª ordem</p><p>apresentada na equação A representa esse modelo no domínio de Laplace,</p><p>relacionando o efeito da entrada Qi'(s) na saida H'(s)</p><p>Onde os parâmetros são constantes são a área da seção transversal do tanque A e o</p><p>coeficiente de abertura da válvula C. A constante de ganho e a constante de tempo</p><p>dessa função de transferência são, respectivamente?</p><p>R -</p><p>29 - A equação diferencial apresentada em A representa o comportamento dinâmico</p><p>de um processo químico:</p><p>Em que as condições iniciais são zero para y e suas derivadas. Qual a solução da</p><p>equação diferencial no domínio de Laplace?</p><p>R -</p><p>30 - Um tanque de seção transversal constante é alimentado continuamente com uma</p><p>vazão volumétrica Qe de um liquido puro. No fundo do tanque foi instalada uma</p><p>válvula, de modo que a vazão de saída Q é dada pela razão H/R, em que Hé a altura do</p><p>nivel de líquido e Ré uma constante. A densidade é constante durante todo o</p><p>processo. No instante inicial H'(0) = 0. Qual a função de transferência que relaciona a</p><p>saida H'(s) com a entrada Qe'(s)?</p><p>Fonte: YDUQS, 2023.</p><p>R -</p><p>31 - Sejam G1(s), G2(s) e G3(s) as funções de transferência dos sistemas de primeira</p><p>ordem 1,2 e 3, respectivamente.</p><p>As constantes de tempo para os sistemas 1, 2 e 3 são, respectivamente:</p><p>R - 1/10, 1/5 e 1/20.</p><p>32 - Um termômetro de mercúrio cujo bulbo possui formato aproximadamente</p><p>cilindrico com 4mm de diâmetro e comprimento de 12mm efetua medições da</p><p>temperatura de uma corrente de retorno de água de resfriamento a 30°C (condição de</p><p>estado estacionário). Subitamente, a temperatura da água se eleva a 35°C. A equação</p><p>A apresenta o modelo dinâmico que rege esse processo.</p><p>Em</p><p>que K₁ é uma constante referente ao mecanismo de convecção para a</p><p>transferência de calor. Taé a temperatura da água e Té a temperatura lida no</p><p>termômetro. Qual a função de transferência desse termômetro?</p><p>R -</p><p>TEMA 04 - Comportamento Dinâmico De Sistemas De 1ª e 2ª Ordem</p><p>33 - Sistemas de primeira ordem possuem uma resposta mais lenta que</p><p>sistemas de segunda ordem em controle de processos industriais. Um</p><p>processo tem a seguinte função de transferência:</p><p>R - 3,46</p><p>34 - A estabilidade de um sistema de controle de processo industrial depende</p><p>de sua resposta dinâmica. Um processo tem a seguinte função de</p><p>transferência:</p><p>A constante de tempo t é:</p><p>R - 3,74</p><p>35 - A constante de tempo é um parâmetro fundamental para a compreensão</p><p>do comportamento dinâmico de sistemas de primeira ordem em controle de</p><p>processos industriais, pois influencia diretamente a velocidade de resposta do</p><p>sistema. Um sistema dinâmico de 1ª ordem possui a seguinte função de</p><p>transferência:</p><p>Esse sistema é submetido a uma entrada tipo senoidal U(s) = a/(s² + a²). Qual a</p><p>alternativa que representa corretamente a resposta no dominio do tempo para</p><p>y(t) ?</p><p>R -</p><p>36 - O comportamento dinâmico de sistemas de controle de processo</p><p>industrial pode ser afetado por mudanças no ambiente operacional, como</p><p>variações de temperatura, pressão e umidade, bem como pela variação das</p><p>características do processo ao longo do tempo. Um sistema dinâmico de 1ª</p><p>ordem possui a seguinte função de transferência:</p><p>O ganho desse processo é?</p><p>R - 2,0</p><p>37 - O comportamento dinâmico de sistemas de controle de processo industrial</p><p>podeser afetado por mudanças no ambiente operacional, como variações de</p><p>temperatura, pressão e umidade, bem como pela variação das características do</p><p>processo ao longo do tempo. Um sistema dinâmico de 1 a ordem possui a seguinte</p><p>função de transferência:</p><p>A constantedetempo desse processoé?</p><p>R - 2,0</p><p>38 - Sistemas de primeira ordem podem ser usados para modelar processos</p><p>industriais com comportamento de resposta lenta. Um processo tem a seguinte</p><p>função de transferência:</p><p>A constante de tempo é:</p><p>R - 2,45</p><p>39 - Um processo industrial exibe uma dinâmica de segunda ordem. Em um dado</p><p>instante, a variável manipulada x muda repentinamente de 120 para 140. Em relação a</p><p>variável resposta y temos as seguintes observações:</p><p>Antes da perturbação: valor em 6 e estado estacionário.</p><p>Cinco minutos após a perturbação: valor em 11.</p><p>Cinquenta minutos após a perturbação: valor em 10 e estado estacionário.</p><p>Qual a alternativa que apresenta o tempo para o primeiro pico da oscilação da</p><p>variável resposta se o processo é subamortecido?</p><p>R -</p><p>40 - Um termopar é utilizado para medir a temperatura de um liquido em um banho</p><p>termostático. Na equação A está expressa a função de transferência que relaciona a</p><p>temperatura do liquido (variável de entrada) com a temperatura medida no termopar</p><p>(variável de saida).</p><p>Se o termopar estiver inicialmente fora do banho e em temperatura ambiente (23°C),</p><p>qual é a temperatura máxima que ele registrará se for repentinamente mergulhado no</p><p>banho (80°C) e mantido lá por 10 segundos?</p><p>R - 45,3ºC</p><p>41 - O comportamento dinâmico de sistemas de primeira e segunda ordem é</p><p>importante para o controle de processos industriais em tempo real. Um processo tem</p><p>a seguinte função de transferência:</p><p>A constantede tempo té:</p><p>R - 3</p><p>42 - Um tanque sofre uma alteração na sua vazão de entrada do tipo degrau,</p><p>passando de 10 m³/h para 15 m³/h. A área da seção transversal do tanque é 0,7 m². A</p><p>altura do nível de liquido no tanque antes do distúrbio era de 6 metros e que, para</p><p>este sistema, a vazão de saída é diretamente proporcional à raiz quadrada do nível.</p><p>Na equação A está apresentada a função de transferência que relaciona a variável de</p><p>entrada (vazão de alimentação com a variável de saída (nível de líquido).</p><p>Nessa equação, o ganho é dado em h/m² e a constante de tempo em horas. Qual será</p><p>o nível de líquido, em metros, no tanque decorrido 25 minutos após a perturbação?</p><p>R - 7,68</p><p>TEMA 05 - Instrumentação Do Sistema De Controle</p><p>43 - Em processos industriais, a medição de pressão é uma tarefa essencial</p><p>para garantir a segurança e eficiência das operações. Sensores de pressão</p><p>são frequentemente utilizados para essa finalidade. Qual das seguintes</p><p>alternativas é uma vantagem dos sensores de pressão do tipo piezoelétrico</p><p>em relação aos sensores do tipo strain gauge?</p><p>R - Não necessitam de fonte de alimentação externa.</p><p>44 - O uso de sensores na medição de variáveis de processo é indispensável,</p><p>para o controle do processo. Considere as afirmações a seguir sobre seleção</p><p>de sensores.</p><p>I. Não é preciso que que faixa de medição da variável de processo esteja</p><p>totalmente dentro da faixa de desempenho do instrumento.</p><p>II. O desempenho de um sensor depende da aplicação e precisão esperada.</p><p>III. Todos os sensores realizam a análise de forma invasiva.</p><p>Estão corretas apenas as alternativas:</p><p>R - II</p><p>45 - A medição de pressão é uma das atividades mais comuns em processos</p><p>industriais, e a escolha do tipo de sensor pode fazer uma grande diferença na</p><p>precisão e confiabilidade das medições. Sensores de pressão do tipo</p><p>piezoresistivo são amplamente utilizados na indústria, mas qual das seguintes</p><p>alternativas é uma limitação comum deste tipo de sensor?</p><p>R - Possuem alta sensibilidade a choques mecânicos.</p><p>46 - A medição de temperatura é uma das tarefas mais críticas em processos</p><p>industriais, uma vez que a temperatura afeta diretamente a qualidade dos</p><p>produtos e a segurança dos trabalhadores. Sensores de temperatura são</p><p>usados para medir a temperatura em diferentes pontos do processo, mas qual</p><p>das seguintes alternativas é uma desvantagem comum dos sensores de</p><p>termopar em relação aos sensores de resistência?</p><p>R - São mais afetados por campos magnéticos.</p><p>47 - As válvulas de controle são amplamente utilizadas em processos</p><p>industriais para regular o fluxo de fluidos e garantir a qualidade dos produtos.</p><p>Qual das seguintes alternativas é uma vantagem das válvulas do tipo globo</p><p>em relação às válvulas de borboleta?</p><p>R - Permitem um fluxo mais uniforme.</p><p>48 - O controle de nivel de liquido em processos industriais é uma das tarefas</p><p>mais importantes para garantir a qualidade dos produtos e a segurança dos</p><p>trabalhadores. Sensores de nivel são usados para medir o nível de líquido em</p><p>tanques e reservatórios, mas qual das seguintes alternativas é uma vantagem</p><p>comum dos sensores de ultrassom em relação aos sensores de pressão?</p><p>R - São menos afetados por interferência elétrica.</p><p>49 - A precisão da instrumentação é fundamental em processos industriais,</p><p>uma vez que uma medição imprecisa pode levar a desperdício de</p><p>matéria-prima, atrasos na produção e até mesmo acidentes. Por isso, a</p><p>escolha de instrumentos precisos e sua manutenção adequada são cruciais</p><p>para garantir a eficiência e a segurança dos processos industriais. Qual é a</p><p>importância da precisão da instrumentação em processos industriais?</p><p>R - É importante para garantir a eficiência dos processos industriais.</p><p>50 - Os sensores são amplamente utilizados em processos industriais para</p><p>medir variáveis físicas, químicas e biológicas. A faixa de medição é um fator</p><p>crucial na escolha do sensor adequado para um determinado processo, pois</p><p>determina o intervalo de valores em que o sensor pode operar com precisão.</p><p>Qual a importância da faixa de medição na escolha de um sensor em controle</p><p>de processos industriais?</p><p>R - A faixa de medição determina o intervalo de valores em que o sensor pode</p><p>operar com precisão.</p><p>51 - Considerando que a calibração de instrumentos de controle pode ser</p><p>realizada tanto em campo quanto em laboratório, qual é o método mais</p><p>comum utilizado para calibrar os instrumentos no local?</p><p>R - Calibração por comparação.</p><p>52 - Na escolha de um sensor para controle de processos, a seleção do</p><p>material de construção é crucial para garantir o desempenho ideal e a</p><p>durabilidade do equipamento. Diferentes materiais de construção podem</p><p>afetar a precisão do sensor e sua capacidade de resistir a condições adversas.</p><p>Qual a importância do material</p><p>de construção na escolha de um sensor em</p><p>controle de processos?</p><p>R - A escolha do material de construção é importante para garantir a precisão</p><p>e durabilidade do sensor.</p><p>TEMA 06 - Análise Da Resposta Em Frequência</p><p>53 - Os diagramas de Bode são uma ferramenta útil para análise de sistemas de</p><p>controle de processos industriais. Esses diagramas representam a resposta em</p><p>frequência de um sistema, mostrando como a amplitude e a fase da saída do sistema</p><p>variam com a frequência da entrada. Qual das alternativas abaixo descreve</p><p>corretamente como os diagramas de Bode são utilizados para projetar controladores</p><p>para sistemas de controle de processos industriais?</p><p>R - Os diagramas de Bode são usados para medir a amplitude e a fase da saída do</p><p>sistema em diferentes frequências de entrada. Com base nessas medições, os</p><p>engenheiros podem projetar um controlador que minimize a amplitude e a fase da</p><p>saída em frequências específicas.</p><p>54 - Em sistemas de controle de processos industriais, a adição de um polo pode ter</p><p>impactos significativos na resposta em frequência do sistema de primeira ordem.</p><p>Especificamente, a adição de um polo à função de transferência de um sistema pode</p><p>afetar a estabilidade e a capacidade de resposta do sistema. Qual é o efeito da adição</p><p>de um polo na resposta em frequência de um sistema de 1ª ordem em controle de</p><p>processos industriais?</p><p>R - A adição de um polo aumenta o ganho do sistema em altas frequências,</p><p>melhorando a estabilidade do sistema.</p><p>55 - Em sistemas de controle, a função de transferência de um sistema de segunda</p><p>ordem é comumente expressa na forma de fração polinomial, na qual o numerador</p><p>dinâmico representa a contribuição dinâmica do sistema e o denominador representa</p><p>a característica estática do sistema. O ganho do sistema pode ser afetado pelo</p><p>numerador dinâmico. Qual é a relação entre o numerador dinâmico e o ganho em um</p><p>sistema de segunda ordem?</p><p>R - O ganho é diretamente proporcional ao denominador estático.</p><p>56 - A resposta senoidal é um tipo de resposta frequente em sistemas de controle de</p><p>processos industriais de primeira ordem. Essa resposta é caracterizada pela</p><p>oscilação que ocorre na variável controlada em torno do seu valor de regime</p><p>permanente, quando uma entrada senoidal é aplicada no sistema. Qual das</p><p>alternativas abaixo descreve corretamente uma das principais caracteristicas da</p><p>resposta senoidal em sistemas de primeira ordem?</p><p>R - A amplitude da resposta senoidal aumenta à medida que a frequência da entrada</p><p>senoidal aumenta.</p><p>57 - Em um sistema de primeira ordem, o atraso de tempo ocorre quando o sinal de</p><p>saída é retardado em relação ao sinal de entrada. Como resultado, a resposta em</p><p>frequência é afetada. Como a resposta em frequência de um sistema de primeira</p><p>ordem é afetada pelo aumento do atraso de tempo?</p><p>R - Aumentar o atraso de tempo resulta em um aumento na frequência de corte do</p><p>sistema.</p><p>58 - A estabilidade em sistemas de controle com malha fechada é fundamental para o</p><p>correto funcionamento do sistema. Um sistema é considerado estável se, após uma</p><p>perturbação, a resposta do sistema retorna ao seu estado de equilibrio. Existem</p><p>várias maneiras de analisar a estabilidade de um sistema, sendo a mais comum a</p><p>análise dos polos da função de transferência do sistema. Qual das alternativas abaixo</p><p>é uma condição necessária para a estabilidade em sistemas de controle com malha</p><p>fechada?</p><p>R - A parte real dos polos da função de transferência do sistema deve ser menor que</p><p>zero.</p><p>59 - Um sistema de controle é projetado para controlar variáveis em um processo</p><p>industrial e garantir que elas estejam dentro dos limites desejados. Para isso, é</p><p>necessário o uso de funções de transferência, que representam a relação entre a</p><p>entrada e a saída do sistema. Uma das caracteristicas mais importantes de uma</p><p>função de transferência é a localização de seus polos, que podem ter um impacto</p><p>significativo no desempenho do sistema. Em um sistema de controle de processo</p><p>industrial, a localização dos polos da função de transferência pode ter um grande</p><p>impacto no desempenho do sistema. Qual das seguintes afirmações sobre os polos</p><p>está correta?</p><p>R - Polos complexos conjugados indicam que o sistema pode oscilar em resposta a</p><p>mudanças na entrada.</p><p>60 - Os polos e zeros são conceitos importantes no controle de processos industriais,</p><p>sedo usados para entender o comportamento dinâmico de um sistema de controle.</p><p>Qual é a diferença entre polos e zeros em um sistema de controle de processos?</p><p>R - Os polos determinam a estabilidade do sistema, enquanto os zeros representam</p><p>as mudanças nas condições ambientais.</p><p>61 - Os zeros são pontos no plano complexo onde a função de transferência de um</p><p>sistema de controle é igual a zero. A localização dos zeros pode ter um grande</p><p>impacto no comportamento do sistema, afetando sua estabilidade, resposta</p><p>transitória e resposta em frequência. Qual é o efeito da localização dos zeros no</p><p>plano complexo na resposta em frequência de um sistema de controle?</p><p>R - Zeros à esquerda do eixo imaginário representam um sistema instável.</p><p>62 - A adição de zeros no numerador dinâmico de um sistema de controle pode afetar</p><p>a estabilidade do sistema. Os zeros são pontos onde a resposta do sistema se anula,</p><p>ou seja, são as frequências onde a saída é zero, e sua adição pode ter um impacto</p><p>significativo no comportamento do sistema. A estabilidade de um sistema é</p><p>determinada pelos polos, que são os pontos onde a resposta do sistema diverge.</p><p>Quando um zero é adicionado ao numerador dinâmico, ele pode se aproximar dos</p><p>polos e tornar o sistema instável. Qual é o efeito da adição de zeros no numerador</p><p>dinâmico de um sistema de controle em relação à sua estabilidade?</p><p>R - A adição de zeros aumenta a estabilidade do sistema.</p>