O processo de extração sólido-líquido é empregado para recuperação de um dado composto de interesse presente em uma matriz sólida (carga). A matriz sólida é constituída pelo soluto e pelo inerte (material que não é transferido para a solução). Ao final do processo, a fase líquida (soluto + solvente) é separada da matriz sólida gerando duas correntes de saída: extrato (solução) e lama (inerte + solução).

A figura acima ilustra o processo em um estágio em que

• a quantidade de solvente usada e o tempo de contato são suficientes para dissolver todo o soluto (A) presente na matriz sólida;
• a concentração do soluto (X_A) é expressa em uma base isenta de inerte, ou seja,

X_A = !$ \dfrac {\text{massa de soluto}} {\text{massa de solução}} !$

No contexto do que foi exposto, analise as afirmativas a seguir.

I – Na base isenta de inerte, a concentração de soluto no extrato é maior que a concentração de soluto na lama.

II – Na base isenta de inerte, a concentração de soluto no extrato é igual à concentração de soluto na lama.

III – A quantidade de soluto recuperado aumenta quando a razão solvente/carga aumenta.

IV – A quantidade de soluto recuperado independe da razão solvente/carga.

São corretas APENAS as afirmativas

Deseja-se fracionar 1.000 Kmol/h de uma solução aquosa de etanol a 25% molar em álcool, em duas correntes com mesma vazão molar, uma a 80% molar em etanol e a outra a 40% molar em água, à pressão de 1 atm. Nas duas correntes devem-se recuperar 98% do etanol presente na carga, ou seja, apenas 2% do álcool podem sair no produto de fundo. A carga, o produto de fundo e o produto a 40% são líquidos saturados. O produto a 80% é vapor saturado. A coluna opera com uma razão de refluxo externa de topo operacional igual a 3,0. A composição molar do etanol no produto de fundo e a vazão do refluxo no topo são, respectivamente,

Um equipamento de destilação diferencial (único estágio de equilíbrio sem refluxo) será usado para separar uma mistura binária de A e B inicialmente líquida. Em um determinado instante, a fração molar do composto B, no tanque, é igual a 0,7. Sabendo-se que a volatilidade relativa, definida como a razão entre as constantes de equilíbrio de A e B, é constante e igual a 2,5, a fração molar da espécie A no destilado, nesse instante, é igual a

Analise as afirmações abaixo, considerando os mecanismos de transferência de calor.

I – Advecção se refere ao transporte de calor devido ao movimento de um fluido.

II – A transferência de calor por radiação ocorre devido a ondas eletromagnéticas. Assim, o espectro correspondente à radiação térmica abrange toda a faixa de microondas.

III – A transferência de calor por convecção ocorre por dois mecanismos: movimento molecular aleatório (difusão) e movimento macroscópico de um fluido.

IV – A condução é um mecanismo de transferência de calor que ocorre apenas em sólidos.

V – Um corpo cinza é aquele cuja emissividade não depende do comprimento de onda de uma radiação térmica.

São corretas APENAS as afirmações

Nos últimos anos, tem havido uma busca crescente por fontes alternativas de energia, sendo a solar uma dessas fontes. A radiação proveniente do Sol abrange a faixa de comprimento de onda da radiação térmica. Sobre esta última radiação, afirma-se que

A água que será usada em uma caldeira para gerar vapor é normalmente aquecida com gases de exaustão da própria caldeira, de modo a evitar desperdício de energia. Para isso, um trocador de calor, CT 1-2, tem 10 tubos de 0,1 m de diâmetro interno e 0,12 m de diâmetro externo. Cada tubo tem 4 m de comprimento total. A água circula pelo interior dos tubos a uma taxa mássica de 30 kg/s, em contracorrente ao gás de exaustão, que circula pelo casco. A água utilizada provocou, ao longo dos anos, uma resistência à incrustação igual a 0,0001 m²K/W. As condições atuais indicam uma média logarítmica de temperatura igual a 20 ºC, com um fator de correção de 0,9. A viscosidade absoluta da água é 0,001 Pa!$ \cdot !$s, sua condutividade térmica é 0,6 W/mK e seu Número de Prandtl é 4. Desprezando a resistência condutiva da parede do tubo, considere !$ \pi !$ = 3 , o coeficiente de película no lado do gás igual a 40 W/m² K e a seguinte equação para descrever a transferência de calor convectiva no interior de tubo para qualquer Número de Reynolds: Nu = (h!$ \cdot !$D)/k = 0,02 (Re)^0,5(Pr)^0,5, em que h é o coeficiente de transferência de calor, D é o diâmetro do tubo e k é a condutividade térmica da água. Assim, a taxa de calor, em W, no trocador de calor está na faixa de

Considere um tubo cilíndrico aquecido, por cujo interior escoa um fluido. A esse respeito, pode-se afirmar, corretamente, que

Em uma estação de tratamento como a apresentada na figura, necessita-se transportar água por meio de um sistema de tubulação, composto por tubos lisos de 0,2 m de diâmetro interno, em que o Fator de Atrito de Darcy é igual a 0,02. A diferença de altura entre os níveis dos tanques é de 20 metros. A vazão volumétrica de escoamento da água é de 4 m³/s. O trecho reto da tubulação tem 9 metros de comprimento, desprezando-se a perda de carga nos acidentes. A perda de carga na linha é dada por:

!$ h = f_D \dfrac L D \ \dfrac {V^2} {2g} !$

em que !$ f_D !$ é o Fator de Atrito de Darcy, !$ L !$ é o comprimento do trecho reto da tubulação, !$ D !$ é o diâmetro interno do tubo, !$ V !$ é a velocidade de escoamento da água e !$ g !$ é a aceleração da gravidade (= 10 m/s²). Considere !$ \pi !$ = 3.

A potência hidráulica da bomba é dada pelo produto entre o peso específico do fluido (= 10.000 N/m³), a vazão volumétrica e a altura manométrica.

Conclui-se, então, que a potência hidráulica da bomba está na faixa de

Uma das possíveis causas para explicar um recente acidente aéreo está relacionada a um determinado medidor de velocidade de um fluido em escoamento. Assim, percebe-se quão importante é entender os seus princípios de funcionamento. Neste contexto, afirma-se que

Analise as proposições a seguir, com relação à mecânica das bombas.

I – NPSH requerido é a altura manométrica requerida pelo sistema de tubulações.

II – Cavitação (estouro de bolhas de gases ) é o fenômeno que aparece no interior das bombas, toda vez que o NPSH requerido (pela bomba) for menor do que o NPSH do sistema.

III – O ponto de trabalho (operação) de uma bomba é obtido pelo cruzamento da curva característica da bomba e da curva do sistema.

IV – O ponto de operação de uma bomba fornece a vazão adequada àquela situação operacional e à altura manométrica a que um fluido pode ser elevado por aquela bomba.

V – Para aumentar a vazão de um fluido (para uma mesma altura manométrica) em escoamento através de um tubo, podem-se colocar duas bombas em paralelo e, no caso de se querer aumentar a altura manométrica (considerando-se uma mesma vazão de escoamento), podem-se colocar duas bombas em série.

São corretas APENAS as proposições