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30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 1/17 Questão 1/20 - Processos Químicos e Industriais Tendo-se uma alimentação de um evaporador de 800,0 kg/h de uma solução com 10,0% de sólidos solúveis, quanto se produz de produto concentrado com 50,0% de sólidos solúveis? Quanto de água será evaporada? Nota: 5.0 A P = 320 kg/h V = 480 kg/h B P = 400 kg/h V = 400 kg/h C P = 160 kg/h V = 640 kg/h D P = 640 kg/h V = 160 kg/h Questão 2/20 - Processos Químicos e Industriais O famoso alambique, que é usado para a produção de aguardente, e o craqueamento catalítico do petróleo são exemplos clássicos de qual tipo de operação unitária? Nota: 5.0 A Absorção Você acertou! 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 2/17 B Extração sólida C Extração líquida D Destilação Questão 3/20 - Processos Químicos e Industriais A Operação Unitária de Destilação é a separação de componentes de uma solução líquida vaporizada, através de seus diferentes pontos de condensação. Dois exemplos clássicos de destilação são o alambique, usado desde tempos remotos para produção de aguardente (nele, o bagaço diluído é aquecido em uma caldeira, desprendendo vapores alcoólicos que seguem por uma serpentina e são resfriados em um tanque onde circula água fria para que ocorra a condensação) e a destilação do petróleo na coluna de destilação, separando as frações de óleo lubrificante, óleo diesel, querosene, gasolina e gás. O segundo exemplo representa a Destilação Contínua com Refluxo. Como a Destilação Contínua com Refluxo pode ser descrita? Nota: 5.0 A Esta Operação Unitária pode ser descrita como uma sequência de vaporizações e condensações parciais, acontecendo prato a prato. Como resultado deste processo, após um certo tempo, obtém-se uma corrente de topo mais concentrada no componente mais volátil e uma corrente de fundo mais concentrada no componente menos volátil. Você acertou! Resposta: Conforme Aula 03, material de leitura, pg.16. Tanto o alambique quanto o craqueamento catalítico do petróleo são exemplos clássicos da Destilação. Você acertou! Resposta: Conforme Aula 03, material de leitura, pgs.18 e 19 Esta Operação Unitária pode ser descrita como uma sequência de vaporizações e condensações parciais, acontecendo prato a prato. Como resultado deste processo, após um certo tempo, obtém-se uma 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 3/17 B Esta Operação Unitária pode ser descrita como uma sequência de solubilizações e precipitações parciais, acontecendo prato a prato. Como resultado deste processo, após um certo tempo, obtém-se uma corrente de topo mais concentrada no componente menos volátil e uma corrente de fundo mais concentrada no componente mais volátil. C Esta Operação Unitária pode ser descrita como uma sequência de sublimações e recuperações parciais, acontecendo prato a prato. Como resultado deste processo, após um certo tempo, obtém-se uma corrente de topo menos concentrada no componente mais solúvel e uma corrente de fundo mais concentrada no componente menos solúvel. D Esta Operação Unitária pode ser descrita como uma sequência de vaporizações e condensações parciais, acontecendo prato a prato. Como resultado deste processo, após um certo tempo, obtém-se uma corrente de topo menos concentrada no componente mais volátil e uma corrente de fundo menos concentrada no componente menos volátil. Questão 4/20 - Processos Químicos e Industriais Determinar a pressão exercida por 100kg de vapor saturado a uma temperatura de 106°C e o volume que este vapor ocupa. corrente de topo mais concentrada no componente mais volátil e uma corrente de fundo mais concentrada no componente menos volátil. 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 4/17 Nota: 5.0 A p = 116,68 kPa V = 146,51 m B p = 133,90 kPa V = 128,89 m C p = 125,04 kPa V = 137,42 m D p = 108,78 kPa V = 156,55 m Questão 5/20 - Processos Químicos e Industriais Abaixo se encontra uma representação de planta industrial. Identifique o tipo de representação desta planta industrial abaixo. 3 3 3 Você acertou! Conforme Aula Prática 2: p = 125,04kPa V = 1374,2 cm /g = 1,3742m /kg 1,3742 m - 1kg V - 100kg V= 137, 42 m 3 3 3 3 3 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 5/17 Nota: 5.0 A Trata-se de um fluxograma de processos. B Trata-se de um diagrama de blocos. C Trata-se de uma representação isométrica. D Trata-se de um organograma de processos. Questão 6/20 - Processos Químicos e Industriais A Operação Unitária de Destilação é a separação de componentes de uma solução líquida vaporizada, através de seus diferentes pontos de condensação. Dois exemplos clássicos de destilação são o alambique, usado desde tempos remotos para produção de aguardente (nele, o bagaço diluído é aquecido em uma caldeira, desprendendo vapores alcoólicos que seguem por uma serpentina e são resfriados em um tanque onde circula água fria para que ocorra a condensação) e a destilação do petróleo na coluna de Você acertou! Conforme Aula 1, Tema 1 , página 3 da apostila disponível na Rota 1: Trata-se de uma representação isométrica, caracterizada por ser tridimensional. 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 6/17 destilação, separando as frações de óleo lubrificante, óleo diesel, querosene, gasolina e gás. O primeiro exemplo representa a Destilação Flash, na qual: Nota: 5.0 A Há a produção de vapor pela ebulição de uma mistura líquida, que é, na sequência, condensado sem retorno do líquido para o processo, ou seja, sem refluxo. B Há a solubilizaçãode uma mistura líquida, que é, na sequência, solidificada sem retorno do líquido para o processo, ou seja, sem refluxo. C Há a produção de sólido pela evaporação de uma mistura líquida, que é, na sequência, precipitado sem retorno do líquido para o processo, ou seja, sem refluxo. D Há a produção de gás pela sublimação de uma mistura líquido-sólido, que é, na sequência, absorvido sem retorno do líquido para o processo, ou seja, sem refluxo. Questão 7/20 - Processos Químicos e Industriais O reconhecimento do calor e da energia interna como formas de energia tornou possível a generalização da lei da conservação da energia mecânica, a fim de incluir essas formas de energia, além de trabalho, energia cinética e potencial. Evidências irrefutáveis da validade dessa generalização a elevaram ao status de uma lei da natureza, conhecida como a Primeira Lei da Termodinâmica, cujo enunciado é: ""Embora a energia assuma várias formas, a quantidade total de energia é constante e, quando a energia em uma forma de saparece, ela reaparece simultaneamente em outras formas". Matematicamente, esta Lei pode ser expressa como: Nota: 5.0 Você acertou! Resposta: Conforme Aula 03, material de leitura, pg.17 Há a produção de vapor pela ebulição de uma mistura líquida, que é, na sequência, condensado sem retorno do líquido para o processo, ou seja, sem refluxo. 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/504907/17 A U = Q – W B U = Q + W C U = Q – W + E D U = Q + W - E Questão 8/20 - Processos Químicos e Industriais Determinar a vazão mássica de vapor necessária em um evaporador, sabendo que nele é alimentada uma solução com 41% de sólidos a 57°C com vazão mássica de 6500 kg/h. É sabido também que o vapor de aquecimento do evaporador entra como vapor saturado e sai como líquido saturado. É condição do processo que saia do evaporador, como corrente de topo, vapor com 100% de fração líquida e como produto de fundo suco concentrado com 51% de sólidos. Também é condição de processo que a corrente de alimentação se divida 39% no produto de topo e 61% no de fundo. Demais dados se encontram no diagrama de bloco do evaporador abaixo. Δ Você acertou! Conforme Aula 02, Tema 01, Anexo 1: Matematicamente, ela pode ser expressa como: U = Q – WΔ Δ Δ Δ 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 8/17 Nota: 5.0 A W = 3145,9 kg/h B W = 4503,5 kg/h Você acertou! Resposta: Conforme Aula Prática 03: 1. H + W. H = V. H + P. H + W . H W . (H - H ) = V . H + P . H - A . H W . (3528,9 – 625,5) = 2535 . 3559,2 + 3965. 525,1 – 6500. 303,2 W = 3145,9 kg/h S W V P L W L V P S 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 9/17 C W = 3824,7 kg/h D W = 2198,6 kg/h Questão 9/20 - Processos Químicos e Industriais Determinar o ganho para o medidor de temperatura em função do gráfico abaixo, tendo ajustado 27°C para 10,3mA e com alcance de 100°C para 19,2mA: Nota: 0.0 A K = 12mA/°C B K = 0,083 mA/°C C K = 0,12mA/°C D K = 8,33 mA/°C Questão 10/20 - Processos Químicos e Industriais O instrumento de medida de pressão mais simples é o tubo em U, que consiste em um tubo de vidro contendo um líquido, denominado fluido manométrico (os mais usados são água e M M M M 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 10/17 mercúrio), fixado a uma escala graduada. Quando se aplica uma pressão em uma das extremidades, o líquido é deslocado proporcionalmente a essa pressão aplicada. A outra extremidade do tubo é aberta, sofrendo a ação da pressão atmosférica. Analisando a figura apresentada abaixo, se observa que: Nota: 5.0 A o lado aberto à atmosfera desceu mais, ou seja, sua extremidade se encontra abaixo da extremidade do lado do balão, significando que a pressão no balão é menor que a pressão atmosférica, ou seja, é uma pressão relativa. B o lado aberto a atmosfera desceu mais, ou seja, sua extremidade se encontra abaixo da extremidade do lado do balão, significando que a pressão no balão é menor que a pressão atmosférica, ou seja, é uma pressão negativa ou vácuo. Você acertou! 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 11/17 C o lado aberto ao balão desceu mais, ou seja, sua extremidade se encontra abaixo da extremidade do lado da atmosfera, significando que a pressão no balão é maior que a pressão atmosférica, ou seja, é uma pressão manométrica. D o lado aberto ao balão desceu mais, ou seja, sua extremidade se encontra abaixo da extremidade do lado da atmosfera, significando que a pressão no balão é maior que a pressão atmosférica, ou seja, é uma pressão absoluta. Questão 11/20 - Processos Químicos e Industriais Determinar a vazão de vapor necessária em um evaporador para produção de suco concentrado, sabendo que nele é alimentada uma solução com 10% de sólidos a 40°C com vazão mássica de 1,5kg/s. É sabido também que o vapor de aquecimento do evaporador entra como vapor saturado e sai como líquido saturado. É condição do processo que saia do evaporador, como corrente de topo, vapor com 100% de fração líquida e como produto de com 40% de sólidos. Também é condição de processo que a corrente de alimentação se divida 55% no produto de topo e 45% no de fundo. Demais dados se encontram no diagrama de bloco do evaporador abaixo. Resposta: Conforme Aula 05, Material Didático Institucional, pg.03 Se o lado aberto à atmosfera desce mais, ou seja, sua extremidade se encontra abaixo da extremidade do lado do balão, isso significa que a pressão no balão é menor que a pressão atmosférica, ou seja, é uma pressão negativa ou vácuo. 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 12/17 Nota: 5.0 A W = 1,24 kg/s B W = 12,4 kg/s C W = 1,24 g/s D W = 12,4 g/s Questão 12/20 - Processos Químicos e Industriais Você acertou! 3 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 13/17 Sabendo que V(cm /g), determinar o volume ocupado por 723 kg de vapor saturado de água a uma temperatura de 543 K. Nota: 5.0 A p = 5,5 MPa V= 35,59 m B p = 5,5 kPa V= 355,9 m C p = 5,5 MPa V= 25,73 m D p = 5,5 kPa V= 257,3 m Questão 13/20 - Processos Químicos e Industriais 3 3 3 3 Você acertou! Resposta: Conforme Aula Prática 2: p = 5505,8 kPa = 5,5 MPa V = 35,59 cm /g = 0,03559 m /kg 0,03559 m - 1kg V - 723kg V= 25,73 m 3 3 3 3 3 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 14/17 Determinar a pressão absoluta para um manômetro instalado em um vaso de pressão que mede um valor de vácuo de 0,53 atm, sabendo que a pressão atmosférica local é 1 atm. Nota: 5.0 A p =0,53 atm B p =1,53 atm C p = 0,47 atm D p = - 0,47 atm Questão 14/20 - Processos Químicos e Industriais O processo de evaporação gera uma corrente de topo de solvente evaporado. Em um evaporador de simples efeito, o vapor de topo é condensado para ser retirado do sistema , mas ele tem uma condição de temperatura e energia que está sendo desperdiçada. Então, por que não aproveitá-lo, conectando-se mais um evaporador em sequência, de modo que este evaporado seja usado como vapor de aquecimento do próximo efeito? Esta é, de longe, a melhor maneira de se otimizar a operação de um evaporador. Assim, teremos uma evaporação de múltiplo efeito. Com relação ao escoamento em uma evaporação de múltiplo efeito, temos dois tipos de escoamento: o escoamento paralelo ou alimentação para frente, e o escoamento em contracorrente ou para trás. Sobre o escoamento em contracorrente, temos que: Nota: 5.0 A A alimentação entra no último efeito e segue em contracorrente ao fluxo de vapor de aquecimento. Como ela entra no efeito de menor pressão e segue para efeitos sempre de pressões mais elevadas, há necessidade de bombeamento, aumentando o custo operacional. abs abs abs Você acertou! Resposta: Conforme Aula 05, Material Didático, pg. 17 pabs = pman + patm pabs = -0,53 + 1 = 0,47 atm abs Você acertou! Resposta: Conforme Aula 03, material de leitura, página 08: 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 15/17 B A alimentação entra no último efeito e segue paralelamente ao fluxo de vapor de aquecimento. Como ela entra no efeito de menor pressão e segue para efeitos sempre de pressões mais elevadas, não há necessidade de bombeamento, diminuindo o custo operacional.C A alimentação entra no último efeito e segue paralelamente ao fluxo de vapor de aquecimento. Como ela entra no efeito de menor pressão e segue para efeitos sempre de pressões mais elevadas, há necessidade de bombeamento, aumentando o custo operacional. D A alimentação entra no último efeito e segue em contracorrente ao fluxo de vapor de aquecimento. Como ela entra no efeito de menor pressão e segue para efeitos sempre de pressões mais elevadas, não há necessidade de bombeamento, diminuindo o custo operacional. Questão 15/20 - Processos Químicos e Industriais Identifique qual o tipo de operação unitária que se apresenta como uma alternativa à destilação, quando a mistura a ser separada é termossensível ou apresenta pontos de ebulição muito próximos e cujo exemplo clássico é a da penicilina, que é recuperada do caldo fermentativo por extração com acetato butílico. Nota: 5.0 A Absorção B Extração sólida C Extração líquida A alimentação entra no último efeito e segue em contracorrente ao fluxo de vapor de aquecimento. Como ela entra no efeito de menor pressão e segue para efeitos sempre de pressões mais elevadas, há necessidade de bombeamento, aumentando o custo operacional. 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 16/17 D Destilação Questão 16/20 - Processos Químicos e Industriais Determinar a pressão absoluta para um manômetro instalado em um vaso de pressão que mede um valor de vácuo de 0,4 atm, sabendo que a pressão atmosférica local é 1 atm. Nota: 5.0 A 0,4 atm B 1 atm C 0,6 atm D 1,4 atm Questão 17/20 - Processos Químicos e Industriais Abaixo é apresentada a representação de uma planta de produção de combustíveis. Como é classificada esta representação? Você acertou! Resposta: Conforme Aula 03, material de leitura, págs. 12 e 13. A extração líquida é uma alternativa à destilação, quando a mistura a ser separada é termossensível ou apresenta pontos de ebulição muito próximos. Você acertou! Resposta: Conforme Aula 05, Material Didático, pg. 17 p = p + p p = -0,4 + 1 = 0,6 atm abs man atm abs 30/09/2018 AVA UNIVIRTUS http://univirtus.uninter.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/286375/novo/1/50490 17/17 Nota: 5.0 A Fluxograma de processo. B Representação isométrica. C Diagrama de blocos. D Representação tridimensional. Questão 18/20 - Processos Químicos e Industriais Identifique qual o tipo de operação unitária que tem como objetivo remover um componente da fase sólida fazendo percolar através dele um líquido, denominado solvente, no Você acertou! Conforme Aula 1, Tema 1, página 4 da apostila disponibilizada na rota 1: Trata-se de um fluxograma de processo.