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ID 165801 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

Na maioria dos fenômenos estudados em mecânica dos fluidos, as seguintes variáveis podem ser importantes: pressão (P); comprimento (L); viscosidade ( μ ), tensão superficial ( σ ); velocidade do som (c); aceleração da gravidade (g); densidade ( ρ ) e velocidade (V). Os números adimensionais a seguir, que são conhecidos pelo nome de estudiosos importantes, podem ser formados com essas variáveis: ρ VD/ μ ; V 2 /Lg; V/c; ρ V 2 L/σ; P/ ρ V 2 .
Com relação a esses números adimensionais, tem-se que

A o número de Weber é o único que contém P.

B o número de Reynolds é o único que contém σ .

C o número de Reynolds dá a razão entre a força de gravidade e a força de inércia.

D um dado número adimensional apresenta valores diferentes, para uma mesma condição, se calculado em sistemas de unidades diferentes.

E os cinco números adimensionais considerados são independentes.

ID 165747 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

A cavitação é um fenômeno que pode ocorrer nas bombas toda vez que a pressão estática local for inferior à pressão de vapor do líquido. Esse processo, além de levar à redução do desempenho das bombas, pode também causar danos ou desgastes devido à implosão das bolhas de vapor formadas. Assim ,é evidente que o fenômeno de cavitação deve ser evitado na operação de bombas. Relativas à cavitação em bombas, observe as afirmações a seguir.
I - Quanto maior a altura manométrica de sucção, maior é o valor do NPSH requerido.
II - O NPSH disponível aumenta quando a vazão aumenta.
III - Visando a evitar a cavitação, deve-se manter o valor de NPSH disponível maior que o valor de NPSH requerido.
Está correto o que se afirma em

A II, apenas

B III, apenas

C I e II, apenas

D I e III, apenas

E I, II e III

ID 165587 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

Uma unidade industrial apresenta uma parede formada por duas camadas para reduzir a temperatura no ambiente externo à unidade.

A primeira camada da parede tem espessura de 9 cm e é formada de fibra de vidro cuja condutividade térmica é 0,03 W m -1 ºC -1 .

A segunda camada da parede tem espessura de 14 cm e é formada de tijolos cuja condutividade térmica é 0,7 W m -1 ºC -1 .

A área da parede é 4 m² . A temperatura na superfície da parede em contato com o interior da unidade industrial é 85 ºC, e a temperatura na superfície da parede em contato com o meio externo é 35 ºC.

O fluxo de calor estabelecido através da parede, em J s -1 , é igual a

A 10

B 20

C 40

D 60

E 80

ID 165566 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

Um dos problemas que podem causar redução drástica de eficiência em bombas centrífugas é o fenômeno de cavitação. Além de causar redução de eficiência, a cavitação provoca desgaste na superfície da bomba devido à erosão. Para evitar essa cavitação, os parâmetros — o NPSH disponível (NPSHA) e o NPSH requerido (NPSHR) — devem ser comparados, visando a determinar as condições em que a cavitação não ocorreria. Um engenheiro determinou que a vazão de operação da bomba em um dado sistema é 0,0123 m 3 /s, com diâmetro de 0,125 m. O tanque jusante da bomba está à mesma altura da bomba, e a pressão de sucção no tanque é de 34kPa.

Desconsiderando-se as perdas de carga maiores e menores, NPSHA, em metros, e a vazão volumétrica de operação para uma operação segura de cavitação são assim determinados:

Dado

altura de sucção positiva líquida requerida: 4 metros Pressão de vapor do líquido: 4,25 kPa
Massa específica: 1000 kg/m 3

A 3,0, e a vazão não é adequada

B 4,0, e a vazão não é adequada

C 2,0, e a vazão é adequada

D 3,0, e a vazão é adequada

E 4,0, e a vazão é adequada

ID 165463 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

O Número de Prandtl é uma grandeza adimensional que relaciona as camadas limites hidrodinâmica e térmica no estudo da transferência de calor no escoamento de fluidos em tubulações.

Esse Número é função das seguintes grandezas:

μ = viscosidade dinâmica [kg s -1 m -1 ]
Cp = calor específico a pressão constante [ J kg -1 K -1 ]
K = condutividade térmica [W m -1 K -1 ]

A expressão que define o Número de Prandtl corresponde a

A μ . K / Cp

B K / Cp . μ

C K . Cp / μ

D μ / Cp . K

E μ . Cp / K

ID 165442 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

Um ciclo de refrigeração a ar em que ocorre um processo de expansão numa turbina está representado na Figura abaixo.

Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples, onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e 253 K, deixando-o a 0,5 MPa. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com C p = 1,0035 KJ Kg -1 K -1 , C v = 0,7165 KJ Kg -1 K -1 para uma temperatura de 300K.

Cada processo ocorre em regime permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema.

Sabendo-se que o ar entra na turbina a 288 K, o coeficiente de eficácia desse ciclo é de

A 0,5

B 0,6

C 0,8

D 1,7

E 2,7

ID 165206 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

Um medidor baseado em redução de área está sendo empregado para medir a vazão de um líquido em escoamento permanente e incompressível. Esse dispositivo teve um custo elevado de aquisição, mas apresenta um baixo custo operacional.
Nesse caso, o tipo de medidor e a dependência característica que ele exibe entre a vazão medida e a queda de pressão (a montante e a jusante do estrangulamento) são:

A Placa de orifício e linear

B Placa de orifício e não linear

C Bocal medidor e linear

D Tubo de Venturi e linear

E Tubo de Venturi e não linear

ID 165205 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

O equilíbrio químico pode ser determinado pela constante de equilíbrio, K, podendo ser expressa pelo logaritmo natural ln(k). Uma pesquisa em um laboratório de química revelou um Δ G° para uma determinada reação de valor igual a 630.000 kJ/kmol a 27°C.
Nessas condições, o valor da constante de equilíbrio é, aproximadamente, de
Dado
R = 8,3145 kJ/kmol.K

A 252,58

B 195,60

C -190,73

D -195,60

E -252,58

ID 165201 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2018

Ar comprimido é muito usado nas indústrias para acionamento dos elementos finais de controle. Nesse âmbito, o ar escoa em um conduto com velocidade de 400 m/s, a 27°C.
Assumindo o ar como um gás ideal, o valor aproximado da temperatura de estagnação isentrópica, em kelvin, é
Dado
C p0 = 1,004 kJ/kg K

A 452,14

B 379,68

C 241,34

D 120,76

E 87,5

ID 164930 Engenharia Química Fenômenos de Transporte CESGRANRIO 2017

Uma bomba de calor tem por finalidade transferir calor de uma fonte fria para uma fonte quente.

Na coluna de destilação acima representada, visando a efetuar troca de calor entre as correntes de topo e de fundo da coluna, a bomba de calor ilustrada apresenta uma configuração

A adequada, para transferir calor da corrente de topo para o refervedor da coluna.

B inadequada, pois a temperatura do topo da coluna é menor que a temperatura do fundo.

C inadequada, pois não deveria haver um compressor, mas um expansor alimentado pela corrente de topo da coluna.

D inadequada, pois a corrente bifásica que alimenta o vaso não tem como ter sua temperatura resfriada a uma temperatura próxima da saída da torre.

E inadequada, pois deveria haver uma fonte fria externa.