Grandezas adimensionais são amplamente utilizadas em Engenharia Química, tais como as indicadas a seguir:

!$ X = { \large DG \over \mu} !$ !$ Y = { \large V^2 \over 2g} !$ !$ Z = { \large \tau \over ρV^2 / 2} !$

Considere:

D= diâmetro; G= vazão mássica; !$ \mu !$ = viscosidade dinâmica; V = velocidade;

g= aceleração da gravidade; !$ \tau !$ = tensão de cisalhamento e !$ \rho !$ = massa específica.

Exemplifica(m) este tipo de grandeza(s), a(s) expressão(ões):

Etanol deve ser bombeado de uma coluna de destilação a um tanque de armazenamento a uma vazão constante, conforme figura abaixo. O setor de engenharia estipulou que o fluido deixa a coluna de destilação a uma pressão de 0,8 atm e alcança o tanque de armazenamento, cuja pressão interna é de 1,2 atm. Considerando que os diâmetros das tubulações de sucção e recalque sejam os mesmos, que o atrito propagado pela rugosidade da tubulação é de 0,03m/m_tubulação, e que cada curva de 90º acrescenta propagação de atrito referente a 0,4m/curva, podemos dizer que a altura manométrica da bomba a ser projetada é aproximadamente:

DADOS: !$ ρ_{etanol} = 850 kg/m^3; !$ g = 10 m/s²; 1 atm = 10000 kg. m/s²

Deseja-se bombear água a 40°C, a uma vazão de 100 kg/min, de um tanque de armazenagem (1) para um segundo tanque (2), localizado 25 m acima do primeiro, a 25°C. Qual deve ser a potência da bomba utilizada nesse transporte de água, se transferência entre os tanques ocorre uma perda de calor de 200 kJ.s^-1?

DADOS: !$ H (H_2O, \ell) = 104,89 \ kJ.kg^{-1} (25ºC); !$ !$ H (H_2O, \ell) = 167,50 \ kJ.kg^{-1} (40ºC) !$

No processo de fermentação para obtenção de etanol, o caldo utilizado como mosto deve estar à temperatura de 37ºC para que a produção ocorra de forma otimizada. No entanto, caldo provém da fábrica de açúcar a 32ºC. Para que haja este incremento de temperatura, um trocador de calor foi utilizado para aquecimento do fluido. No trocador, utilizou-se vazão de 5 L/s de água a 48ºC, que foi resfriada até 40ºC. Se o coeficiente global de transferência de energia para este caso é 300 W/m2K e se o sistema é perfeitamente isolado, ou seja, todo o calor perdido pela água é transferido ao caldo, podemos dizer que a área de transferência de energia do trocador de calor adaptado a esta situação é aproximadamente:

DADOS: C_{p, água} (20ºC a 100ºC) = 4,2 J/g.ºC; !$ ρ_{água} = 1000 kg/m^3 !$; ln (2) = 0,69; ln (1,37) = 0,31

Calcule a quantidade de calor necessária para aquecer de 300ºC até 1000ºC um volume de 3 m³ de um gás (nas CNTP) com a seguinte composição volumétrica: 20% CH₄; 35% C2H6, 40% N₂ e 5% H₂O. Na tabela abaixo estão os valores das capacidades caloríficas molares médias em cal/molºC.

Assinale a alternativa correta:

A queima metano em presença de oxigênio, forma dióxido de carbono e água. Em um reator a alimentação (150 mol.h^-1) é formada por 20% de CH₄, 60% de O₂ e 20% de CO₂ em base molar. Para uma conversão do reagente limitante de 90%, a composição, em base molar, do produto formado é:

A produção de butano, produto componente do GLP, pode ser realizada pela reação entre o propeno e o metano a 510 K e 175 atm.

Qual a quantidade de metano (kg.h^-1) que deve ser alimentado ao reator para processar 5 ton.h^-1 de propeno?

Considere a conversão da reação é completa e os reagentes são alimentados em sua composição estequiométrica.

DADOS: MM_METANO= 16 g/mol; MM_PROPENO= 42 g/mol; MM_BUTANO= 58 g/mol

Hidrociclones podem ser usados na classificação de sólidos a partir de uma suspensão. Para aperfeiçoar a eficiência dessas separações, são usados hidrociclones em série, conforme mostrado na figura abaixo.

No processo apresentado, quanto ao diâmetro médio das partículas é correto afirmar:

Em um processo industrial, uma solução aquosa de ácido sulfúrico na concentração de 2,0 mol.L^-1 entra em um reator com vazão de 1,00 m³.min^-1. Sabendo-se que a densidade relativa do H₂SO₄ é igual a 1,03, a vazão mássica de H₂SO₄, em kg.s^-1, é aproximadamente igual a:

O comportamento de um gás em condições de não idealidade pode ser descrito pela equação de van der Waals na qual ‘p’ é a pressão, ‘R’ é a constante universal dos gases ideais, ‘T’ é a temperatura, em graus Kelvin, ‘V’ é o volume molar e ‘a’ e ‘b’ definem os coeficientes de van der Waals.

!$ p = { \large R.T \over \overline V - b} - { \large a \over \overline V^2} !$

Assinale a alternativa correta com relação à equação de van der Waals: