Baixe Provão 1997 Engenharia Química INEP e outras Provas em PDF para Engenharia Química, somente na Docsity! PROVÃO 1997 Prova de Engenharia Química Responda às questões de números 1 a 10, todas de mesmo valor, totalizando 100 (cem) pontos, preferivelmente a tinta azul ou preta, nos espaços próprios das páginas do Caderno de Respostas no tempo de até 04 (quatro) horas. O espaço disponível para desenvolvimento, resposta e eventuais rascunhos é SUFICIENTE. NÃO serão fornecidas folhas adicionais e os rascunhos NÃO serão considerados na correção. Questão 1 Aponte duas operações unitárias que poderiam ser usadas para separar ácido acético de água, com o objetivo de se obter ácido acético de elevada pureza. Justifique a sua resposta usando os princípios básicos de cada operação. Dados/Informações Técnicas: ÁCIDO ACÉTICO ÁGUA Ponto de ebulição normal: 117,87oC Ponto de ebulição normal: 100,00oC Massa específica a 25oC: 1,0493 g/ cm3 Massa específica a 25oC: 0,9979751 g/cm3 Questão 2 Apresente as hipóteses envolvidas e o campo de aplicação das leis de Raoult e de Henry e da regra de Lewis. Lei de Raoult: pi = pisat . xi Lei de Henry: fi = Hi,solv . xi Regra de Lewis: fi = fi0 . xi Questão 3uestão 3 Uma caldeira produz 1.000 kg/h de vapor saturado a uma pressão de 3,0 kgf/cm2 absoluta. A caldeira é simultaneamente alimentada com água a 25° C e com 800 kg/h de condensado a 120°C, que retorna do processo, como mostra a figura abaixo. Calcular a carga térmica (calor cedido à caldeira) para a produção do vapor desejado. A purga retira 20 kg/h de líquido da caldeira. Para a solução do problema utilize a tabela a seguir. Clique aqui para ver a Tabela! Questão 4 Um reator de síntese de amoníaco opera segundo a reação Alimentando-se o reator com 20% em excesso de hidrogênio, calcular a composição na saída do reator para uma conversão de 80% em relação ao nitrogênio alimentado. Questão 5 Através de uma série de experimentos em escoamentos através de dutos, foi desenvolvida uma expressão relativa à perda de carga distribuída (perda de carga que ocorre nos trechos retos da tubulação) na forma de: hD = f (L/D) V2/2g) (1) sendo f conhecido como fator de atrito (Darcy-Weissbach ou Fanning), cuja relação funcional é suposta da forma: f = f(D, V, F 07 2 , F 0 6 D, F 0 6 5 ) (2) Aplicando a metodologia da Análise Dimensional - teorema F 0 7 0 de Buckingham - chega-se a: f = f(DV F 07 0/ F 0 6 D, F 0 6 5 F 0 2 F F 0 4 4 F 0 2 9 (3) a) Obtenha a expressão de f, no caso de escoamento laminar estabelecido de um fluido Newtoniano incompressível, para o qual o perfil de velocidade é expresso por: Vz = 2V [ 1 - (r/R)2 ], onde V = DP R2 / 8 mF 04 C (4) b) Discuta, se houver, as diferenças entre a resposta do item (a) com a expressão (3). Questão 6 Um ensaio de filtração realizado em laboratório, à pressão manométrica constante igual a 2 atm, com uma suspensão de CaCO3 em água, apresentou os seguintes resultados: VOLUME DE FILTRADO (L) TEMPO (s) 0,5 005,0 1,0 011,5 1,5 019,8 2,0 030,1 2,5 042,5 3,0 056,8 3,5 073,0 4,0 091,2 4,5 111,0 5,0 133,0 5,5 156,8 6,0 182,5 A área do filtro era 0,044 m2, a massa do sólido por unidade de volume de filtrado era 23,5 kg/ m3, e a temperatura de operação, 25oC. Descreva os passos do método para calcular a resistência específica da torta e a resistência do meio filtrante. Dados/Informações Técnicas:
