Um trocador de calor opera nas condições abaixo:

Corrente quente:

cp = 4,5 kJ/kg.K

m ponto = 1,5 kg/s

t_entrada = 200 ºC

t_saída = 100 ºC

Corrente fria:

cp = 4,0 kJ/kg.K

M_ponto = 2,5 kg/s

T_entrada = 15ºC

T_saída = não informada

Qual é o valor da efetividade nas condições indicadas?

Um trocador de calor deve ser usado para aquecer água, que está inicialmente a 35 ºC. A temperatura de saída dessa corrente, de capacidade térmica = 3,6 kJ/K.s, deve ser calculada. O óleo, que será utilizado como fluido de aquecimento, entra a 180 ºC, e sai a 75 ºC, e sua capacidade térmica é 3,6 kJ/K.s

A temperatura desejada, em ºC, vale

Com os dados de pressão e temperatura em determinada condição termodinâmica, o volume específico de um determinado gás é obtido através da modelagem escolhida para a equação de estado. Se a modelagem for a de gás perfeito, o volume específico obtido seria igual a 0,012 m³/kg. Porém, se a modelagem for a do fator de compressibilidade, Z, então o valor de 0,006 m³/kg é encontrado.

Com base nessas informações, verifica-se o seguinte:

Um calorímetro de combustão acoplado à análise cromatográfica permite estimar a composição de saída dos gases. No calorímetro ocorre combustão total formando H₂O e CO₂ segundo a estequiometria.

C_xH_y +(x + !$ \dfrac{y}{4} !$) O₂ → x CO₂ + !$ \dfrac{y}{2} !$ H₂O

Admita a composição molar do combustível C_xH_y em que a razão !$ \dfrac{y}{x} !$ = 2.

Se for empregado O₂ com 100% de excesso, então, a razão molar N₂/CO₂ esperada na análise do gás de exaustão é, aproximadamente, de

Dado

N₂/O₂ no ar ≈ 3,7

No transporte de uma mistura de hidrocarbonetos via gasodutos (que se encontra à temperatura ambiente e pressão de 28 atm), uma alíquota de líquido acumulado em determinado ponto da tubulação é analisada, obtendo-se o resultado abaixo.

Composição mássica

Considerando-se os resultados da análise, em base mássica, em relação ao gás que atravessa o gasoduto, conclui-se que

Associe as características de sistemas fluidos aos processos.

CARACTERÍSTICA

I – redução da concentração molar das espécies

II – aumento da concentração mássica das espécies

III – constância aproximada da fração volumétrica das espécies

IV – aproximação da composição da espécie não volátil na fase gás pela sua pressão de vapor

PROCESSO

P – compressão de gás

Q – bombeamento de um líquido

R – transporte de um combustível por caminhões

S – escoamento de um gás ao longo de um tubo isotérmico

T – armazenamento de um combustível em reservatórios de teto fixo com controle de pressão

As associações corretas são:

Uma patente de FCC propõe reciclar 40% da corrente de óleo pesado não convertido, conforme ilustrado na Figura abaixo.

A reação global é a descrita abaixo.

óleo pesado → Leves + GLP + (óleo leve) + Nafta

As composições mássicas na saída do reator estão descritas na Tabela da Figura. Considere que as recuperações no vaso de separação e na coluna de destilação são praticamente totais em relação aos compostos apresentados.

A conversão global de óleo pesado é, aproximadamente,

Dois poços de petróleo (A e B) produzem juntos 180 m³/dia (óleo + água). No poço A as vazões de óleo e água são, respectivamente, 75 e 35 m³/dia.

Sabendo-se que no poço B a razão mássica óleo/água é igual a 4, então, a vazão mássica de óleo do poço B, em t/dia, é, aproximadamente,

Dado

ρ_óleo = 800_{!$ \dfrac{kg}{m^3} !$}

!$ \rho_{H_{2}O} !$ = 1.000 !$ \dfrac{kg}{m^3} !$

Considere um sistema de torres de resfriamento que operam em regime permanente, conforme ilustrado na Figura abaixo.

Sabe-se que 6.660 kmol/h de água líquida são alimentados no sistema de torres, e o make up para reposição é cerca de 500 kmol/h. Admita que a água é suficientemente pura, de forma que a purga não é necessária (de fato, não está representada na Figura).

Qual será a vazão aproximada de ar seco, em kmol/h, para 80% de umidade relativa atingida no ar úmido?

A reação A → Produtos, isotérmica, em fase líquida, é conduzida em um reator CSTR. Considere a curva 1/r & X, em que r é a taxa da reação e X a conversão do reagente, conforme ilustrado no Gráfico abaixo. Em um sistema industrial, para uma vazão de molar do reagente da entrada F_A,0 = 2!$ \dfrac{kmol}{\min} !$, obtém-se uma conversão de 40%.

Deseja-se aumentar a conversão global para cerca de 80% com a adição de um segundo reator CSTR, em série com o primeiro.

O volume total, em m³, dos dois reatores é, aproximadamente,