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O programa PROÁLCOOL foi criado no Brasil em 1975, como uma alternativa energética ao petróleo. Nele, o álcool etílico era usado como aditivo à gasolina (álcool anidro) ou diretamente como combustível (álcool hidratado). Esse programa aumentou muito o interesse pelo processo de obtenção desse produto, devido à possibilidade de independência energética para o país. A produção de álcool nas usinas utiliza como matéria-prima uma solução de açúcar, conhecida por melaço, obtida a partir da canade- açúcar. Nesse processo, faz-se uma diluição do melaço até atingir uma concentração em açúcar inferior a 17%, passando a ser chamado de mosto. Este é fermentado com leveduras, dando origem ao vinho fermentado, que possui uma concentração em álcool de aproximadamente 10%. O vinho obtido é então destilado, em torres de pratos ou recheadas, sendo o álcool purificado até atingir concentrações que variam de 92% (álcool hidratado) a 99,3% (álcool anidro), conforme o produto desejado. Nesse processo, o vinho pode ser considerado como sendo uma mistura binária de álcool e água. A figura acima representa o diagrama de equilíbrio de fases da mistura binária álcool/água. Nota-se que esta é uma mistura azeotrópica, sendo a composição em álcool no ponto de azeótropo (c3) de aproximadamente 95,6 %.
Julgue o item a seguir, relativos ao processo de destilação da mistura binária água/álcool, descrito no texto acima.
Partindo-se de uma mistura com fração molar igual a 0,4, no ponto de orvalho, a composição do condensado será igual a c1.
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Diversos processos industriais, tais como o de produção de amônia, o de fabricação de metanol, o Fisher-Tropsch e o OXO, usam uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio largamente conhecida como gás de síntese. Uma das rotas de obtenção do gás de síntese é pela reforma do gás natural (mistura de hidrocarbonetos saturados leves, essencialmente metano, e compostos de enxofre, principalmente H2S) com vapor de água em regime contínuo. Nesse processo, que opera a pressão constante e de forma contínua, em regime permanente, conforme ilustrado na figura abaixo, o gás natural (que, para simplificar, será aqui considerado uma mistura de apenas metano e H2S) passa inicialmente em um reator contendo um leito fixo de óxido de zinco aquecido (reator de dessulfurização), onde o composto de enxofre é completamente eliminado da corrente, ocorrendo a retenção do enxofre no leito. O metano entra e sai desse reator a uma temperatura de 400 ºC, que é idêntica àquela do leito de catalisador. Cada mol de metano !$ (\overline{M}=16\,g\cdot mol^{-1}) !$, completamente dessulfurizado, é misturado com 3,5 mols de vapor de água !$ (\overline{M}=18\,g\cdot mol^{-1}) !$, e essa nova mistura é aquecida até 800 ºC. Então, essa mistura passa em um reator contendo um leito fixo de Ni suportado (reator de reforma), o qual é mantido a uma temperatura constante de 800 ºC, em que o monóxido de carbono é formado com 90% de rendimento, com uma variação de entalpia de !$ \Delta H=+52\,kcal \cdot mol^{-1}) !$. Na saída desse reator, tem-se uma mistura gasosa, a uma temperatura de 800 ºC, composta pelo monóxido de carbono !$ (\overline{M}=28 \,g\cdot mol^{-1}) !$ e gás hidrogênio !$ (\overline{M}=2 \,g\cdot mol^{-1}) !$ produzidos e pelo metano e vapor de água residuais.

Com base no texto e na figura acima, que mostra o diagrama do processo de produção de gás de síntese, julgue o item a seguir, relativos ao processo de obtenção de gás de síntese.
Se o fluxo de metano que entra no reator de reforma for igual a 16 !$ kg \cdot s ^{-1} !$, o fluxo de saída de gás hidrogênio será de 5,4 !$ kg \cdot s ^{-1} !$.
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Na figura acima, é mostrado um diagrama de fases de soluções de água e sal (NaCR) em diferentes proporções. No que se refere aos equilíbrios sólido-líquido das soluções de sal e água, julgue o item subseqüente, sabendo que a porcentagem de NaCR em água no ponto p é igual a 23,3%.
Um material com composição de 23,3% de sal em água é necessariamente homogêneo.
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Acerca das propriedades dos hidrocarbonetos, julgue o item seguinte.
Os hidrocarbonetos são insolúveis em água líquida e afundam nos recipientes totalmente preenchidos com essa substância, por serem mais densos que ela.
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Na figura acima, é mostrado um diagrama de fases de soluções de água e sal (NaCR) em diferentes proporções. No que se refere aos equilíbrios sólido-líquido das soluções de sal e água, julgue o item subseqüente, sabendo que a porcentagem de NaCR em água no ponto p é igual a 23,3%.
Na região b, tem-se a coexistência de duas fases sólidas: o gelo e o sal hidratado.
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O gás natural, essencialmente formado por hidrocarbonetos saturados leves — metano, etano, propano etc. —, é uma fonte de energia que, no Brasil, vem aumentando consideravelmente a sua importância na matriz energética, sendo exemplos de uso a frota de táxi da cidade do Rio de Janeiro e usinas termelétricas. A preocupação crescente com os problemas ambientais ocasionados pela queima de combustíveis fósseis, como o efeito estufa, bem como o declínio das reservas destes, poderão gerar no futuro a necessidade de substituir o gás natural por gases combustíveis renováveis, como os obtidos por gaseificação e(ou) biodigestão de biomassa. Este último processo tem como inconveniente a presença de elevados teores de água no gás obtido. Com relação à mistura obtida por biodigestão, essencialmente metano e água, julgue o item que se segue.
Se a mistura for transportada em dutos sem a desumidificação, além de poder provocar corrosão, a presença de vapor de água poderá gerar água líquida no interior do duto, se a pressão de vapor da água estiver abaixo da pressão de saturação.
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Julgue o item subseqüente, relativos a perfuração e produção de poços de petróleo.
O controle da produção de um poço é feito por um dispositivo chamado árvore de natal, o qual é constituído por um conjunto de válvulas instaladas no topo do poço.
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Águas oleosas contendo altos teores de petróleo podem se originar em diversos processos de extração, transporte ou refino do petróleo, como, por exemplo, na lavagem de tanques de petroleiros. A separação do óleo da água deve ser realizada para evitar problemas de contaminação ambiental, sendo hoje em dia feita em todas as etapas da cadeia produtiva do petróleo, até mesmo a bordo de embarcações. Essa separação pode ser realizada em diferentes equipamentos, como os hidrocilones e flotadores. Nos hidrociclones, tem-se apenas a presença da fase óleo e água, enquanto que nos flotadores tem-se também a presença de uma fase gasosa na forma de microbolhas de gás.
Com relação ao tratamento de águas oleosas em hidrociclones e flotadores, bem como ao seu descarte, julgue o item subseqüente.
Entre as diversas variáveis que determinam a eficiência de separação dos hidrociclones, podem ser citadas a distribuição média do tamanho das gotículas e a velocidade de escoamento da suspensão ou emulsão. Para essas duas variáveis, pode-se afirmar que existe uma relação inversamente proporcional.
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Na figura acima, é mostrado um diagrama de fases de soluções de água e sal (NaCR) em diferentes proporções. No que se refere aos equilíbrios sólido-líquido das soluções de sal e água, julgue o item subseqüente, sabendo que a porcentagem de NaCR em água no ponto p é igual a 23,3%.
O gráfico da figura permite inferir que, para a composição de NaCR compreendida entre 0% e p%, a adição de sal diminui a temperatura na qual o material se torna heterogêneo.
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Julgue o item subseqüente, relativos a perfuração e produção de poços de petróleo.
O revestimento das paredes de um poço de petróleo é realizado quando a rocha não possui estabilidade para sustentá-las, sendo necessário colocar tubos de aço e cimento. No entanto, quando a rocha é suficientemente estável, não é necessário revestir as paredes do poço.
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