O processo de troca de calor entre dois fluidos que estão em diferentes temperaturas e separados por uma parede sólida ocorre em muitas aplicações da engenharia. Os equipamentos usados para implementar esta troca são denominados trocadores de calor, e aplicações específicas podem ser encontradas em aquecimento e condicionamento de ambiente, recuperação de calor, processos químicos etc. A seguir é apresentado um trocador de calor de placas.

Fonte: Bohorquez, Washington Orlando Irrazabal. Trocadores de calor. Juiz de Fora, MG: UFJF/Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica. Disponível em: https://www.ufjf.br/washington irrazabal/files/2014/05/Aula-23 Trocadores-de-Calor.pdf

Em relação às características deste tipo de trocador, analise as afirmativas a seguir:

() Este tipo de trocador normalmente é construído com placas lisas ou com alguma forma de ondulações. Geralmente, este trocador pode suportar pressões muito altas, comparado ao trocador tubular equivalente.

() As juntas deste tipo de equipamento são chamadas de gaxetas, as quais são feitas de elastômero e responsáveis pela vedação entre os meios de troca e a atmosfera que equipam as placas.

() O trocador de placas caracteriza-se por ser um trocador de contato direto, o qual envolve a transferência de massa, além da transferência de calor, sendo assim, são alcançadas taxas de transferência de calor muito altas em comparação a recuperadores de contato indireto.

Marque a opção que corresponde à sequência CORRETA, de cima para baixo:

A cristalização é uma operação unitária muito importante que envolve a separação de uma fase sólida a partir de um sistema em fase líquida. Dentre os inúmeros processos aplicados, o conhecimento da solubilidade e supersaturação de soluções de sacarose é importantíssimo para o equacionamento da cristalização de açúcar. Considere que uma solução aquosa supersaturada de sacarose tenha pureza de 80% (em sacarose) e esteja a 70 ºC, com Índice de supersaturação (S) igual a 1,2. Note que a solução é formada por sólidos totais (açúcares solúveis, dentre eles a sacarose) e água. Sabendo disso, determine a concentração de sacarose na solução supersaturada (\( \overline{X} \)\( _A \)), em kg de sacarose/kg de água, conhecendo os seguintes dados:

S = \( \dfrac{\overline{X}_A}{\overline{X}_A^{\cdot}} \)

\( \overline{X} \)\( _A \) = razão mássica de sacarose na condição de supersaturação (kg de sacarose/kg de água).

\( \overline{X} \)\( ^*_A \) = razão mássica de sacarose na solução na condição de saturação (kg de sacarose/kg de água).

A 70º C, a quantidade de sólidos totais na solução é igual a 80 g de sólidos totais/100 g de solução saturada de açúcares.

Assinale a alternativa CORRETA:

Na psicometria, a utilização de diagrama psicrométrico é necessária para calcular as relações existentes entre ar e vapor de água. A seguir é apresentado um diagrama psicrométrico que relaciona a temperatura de bulbo seco, a temperatura de bulbo úmido, a umidade absoluta e a umidade relativa do ar a uma pressão de 101,325 kPa.

Fonte: Celestino, Sonia Maria Costa. Princípios de Secagem de Alimentos. - Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2010. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/77765/1/doc-276.pdf

Com base na figura, analise as afirmativas a seguir:

I - A umidade absoluta do ar com uma temperatura de bulbo seco de 40 “C e umidade relativa de 60% equivale a 28,4 g de vapor de água/kg de ar seco.

II - A temperatura de bulbo úmido para uma temperatura de bulbo seco de 30 “C e umidade relativa de 20% é equivalente a 5,1 ºC.

IlI - A umidade relativa do ar com uma temperatura de bulbo úmido de 30 ºC e bulbo seco de 45 “C é de 35%.

Assinale a alternativa CORRETA.

Um grande problema enfrentado pelas indústrias processadoras de alimentos são os resíduos gerados durante o processamento, que podem ser sólidos, líquidos ou gasosos. Todos esses resíduos devem ser tratados ou ter um destino adequado para não poluir o meio ambiente, garantindo a sustentabilidade da indústria. Por outro lado, um resíduo pode deixar de ser um problema se houver aproveitamento para obtenção de coprodutos. Essa é uma forma de aumentar a lucratividade, agregando valor ao resíduo que seria descartado. Um dos processos mais utilizados para tal finalidade é o processo de secagem na indústria de alimentos. Considere que uma indústria de amido gere um resíduo rico em fibras e úmido que passará por um processo de secagem para obter um coproduto. Nesse caso, analise as afirmativas a seguir:

I- A secagem por ar circulante em um secador de bandeja seria mais viável quando comparado com o custo de operação de um liofilizador.

Il- A secagem do resíduo por microondas a vácuo seria uma boa alternativa do ponto de vista técnico, visto que as principais vantagens nesse tipo de processo são o rápido aquecimento da amostra e as elevadas taxas de secagem.

III - Ao utilizar a secagem por atomização (spray dryer) no resíduo, todas as características nutricionais seriam mantidas, pois esse processo utiliza temperaturas baixas.

IV - A secagem por leito fluidizado poderia ser empregada para prevenir a retrogradação do amido.

Assinale a alternativa CORRETA.

A maioria dos processos de preparação e conservação de alimentos conta com a aplicação ou a remoção de calor. A aplicação de calor é importante para a destruição de patógenos e microrganismos deteriorantes, para a desnaturação de enzimas e para o amolecimento de tecidos. Sobre esse assunto, é CORRETO afirmar que:

A respeito de tubulações em instalações industriais, analise as afirmativas a julgue-as como verdadeiras (V) ou falsas (F):

() Em instalações industriais, é comum a realização de operações nas tubulações para alterar a direção do fluido, realizar derivações e fazer ligações de tubos entre si. Dentre os diversos acessórios que realizam essas operações, destacam-se as curvas de raio longo, tês de 45º e luvas.

() As válvulas de segurança em tubulações hidráulicas destinam-se a controlar a temperatura, abrindo-se automaticamente quando esta ultrapassar um determinado valor para o qual a válvula foi calibrada.

() Tubos metálicos, em especial de alumínio, são as tubulações mais usadas na indústria devido ao seu baixo custo e às suas propriedades mecânicas em uma ampla faixa de aplicações.

() As tubulações são sistemas de tubos e acessórios que possibilitam a produção em uma instalação industrial porque os tubos são usados para transferir fluidos, como gases e líquidos, de um local para outro.

Marque a opção que corresponde à sequência CORRETA, de cima para baixo:

A Lei de Newton da viscosidade prevê que a variação de tensão de um fluido é linear à sua deformação. Os fluidos que se comportam conforme Newton descreveu são chamados de Fluidos Newtonianos, enquanto que os que fogem à regra são chamados de Fluidos Não Newtonianos. Em relação aos fluidos não-newtonianos, observe as figuras a seguir:

Fonte: http://epeq.ufsm.br/fluido-nao-newtoniano/

Analise as afirmativas a seguir:

I - Os fluidos viscoelásticos são fluidos que possuem características de líquidos viscosos com propriedades elásticas e de sólidos com propriedades viscosas. Estas substâncias, quando submetidas à tensão de cisalhamento, sofrem uma deformação e, quando esta cessa, ocorre uma certa recuperação da deformação sofrida (Ex.: gelatinas, queijos, goma xantana).

II - Os fluidos reopéticos e tixotrópicos são dependentes do tempo e são caracterizados como os dilatantes, pois aumentam sua viscosidade conforme se deformam.

III - Os pseudoplásticos são aqueles em que a viscosidade diminui conforme o fluido se deforma (Ex.: maionese), enquanto que, para os dilatantes, a viscosidade aumenta conforme o fluido se deforma (Ex.: solução de água e amido, caldas doces).

IV - Os fluidos considerados como plásticos de Bingham se comportam como sólidos até que seja exercida a tensão necessária para que eles comecem a fluir (Ex.: ketchup, manteiga, margarina e outros alimentos com alto teor de gordura).

Com base nas afirmações acima, assinale a alternativa que indica todas as afirmativas CORRETAS.

Atransferência de calor é definida como o trânsito de energia provocado por uma diferença de temperatura, no sentido da temperatura mais alta para a mais baixa. Os modos de transferência de calor são: condução, convecção e radiação. Para o estudo da transferência de calor, é necessário definir conceitualmente as principais propriedades físicas relacionadas no equacionamento matemático. Duas propriedades muito importantes em relação a isso são a capacidade calorífica e o calor específico. Sobre essas duas propriedades, pode-se afirmar que:

A dissolução gasosa em líquidos é regida por uma lei conhecida como Lei de Henry. Essa lei possui uma constante de proporcionalidade que recebe o nome de constante de Henry. A Lei de Henry e seu estudo são fundamentais para a fabricação de águas minerais e outras bebidas gasosas, bem como em questões ambientais. As figuras abaixo ilustram o resultado do aumento da pressão parcial do gás sobre a solução da parte “A” para a parte "B”.

Fonte: Adaptado de https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/propriedades-coligativas-.htm

Com base nisso, assinale a alternativa CORRETA sobre a lei de Henry:

Água escoa em regime permanente através de um tubo horizontal representado pela figura abaixo e cuja área transversal na entrada (Al) é de 5 cm\( ^2 \). Na seção de saída, a área transversal (A2) é de 10 cm\( ^2 \) e a diferença de pressão entre elas é de 6000 Pa. Indique as velocidades na entrada (v\( _1 \)) e na saída (v\( _2 \)) conhecendo as seguintes informações:

Densidade da água = 1000 kg/m\( ^3 \)

Equação da Continuidade: A\( _1 \) * v\( _1 \) = A\( _2 \) * v\( _2 \) ,

Equação de Bernoulli: \( p \)\( _1 \) + \( \dfrac{1}{2} \) \( p \)\( _1 \) \( v \)\( ^2 \)\( _1 \) + \( p \)\( _1 \)\( g \)\( h \)\( _1 \) = \( p \)\( _2 \) + \( \dfrac{1}{2} \) \( p \)\( _2 \) \( v \)\( ^2_2 \) + \( p_2gh_2 \)

Assinale a alternativa CORRETA: