O diagrama a seguir se refere ao método de McCabe-Thiele aplicado à destilação do sistema binário etanol-água à pressão atmosférica.

O sistema de destilação é formado por uma coluna de pratos, um refervedor parcial e um condensador total.

Com base no diagrama, assinale a alternativa que apresenta as conclusões sobre a fração molar de etanol na corrente de topo (x_D), a razão de refluxo no topo (R) e o número de pratos teóricos na coluna (N).

Na figura a seguir está representada uma interface gás/líquido, sujeita à transferência de massa do componente A. Os perfis de concentração e pressão parcial deste componente são apresentados desde o seio de cada fase até a condição de equilíbrio estabelecida na interface.

Na figura acima, pA e CA representam pressão parcial e concentração de A, respectivamente. O subscrito i indica interface.

O fluxo de massa de A no estado estacionário através da interface representada na figura acima é

Um fluido é transportado a uma velocidade média de 0,1 m/s através de um tubo cilíndrico com 5 cm de raio e 10 W/m.K de condutividade térmica. Para este sistema, o número de Nusselt pode ser calculado por NuD = 3,66 se o escoamento for laminar ou Nu_D = 0,092Re_D ^1/2Pr^1/3 se o escoamento for turbulento, sendo ReD e Pr os números de Reynolds e Prandtl, respectivamente.

Sabendo-se que o fluido possui viscosidade cinemática de 10^–4 m²/s, condutividade térmica de 0,2 W/m.K e número de Prandtl igual a 1, calcule o coeficiente de transferência de calor por convecção no interior do tubo e assinale o resultado correto.

A respeito dos mecanismos de transferência de calor, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Transferência de calor através de materiais sólidos pode ocorrer por condução e/ou radiação.

( ) Transferência de calor através de fluidos ocorre exclusivamente por convecção.

( ) Transferência de calor através do vácuo ocorre exclusivamente por radiação.

As afirmativas são, respectivamente,

Uma placa plana com 1 cm de espessura é feita de um material cuja condutividade térmica é igual a 2 W/m.K. A temperatura da superfície de um dos lados da placa é mantida constante a 40ºC, enquanto a superfície do lado oposto está em contato com ar em movimento a 25ºC.

Sabendo-se que o coeficiente de transferência de calor por convecção no contato com o ar é igual a 100 W/m².K, a temperatura desta superfície, no regime permanente, é de

A respeito de conceitos de termodinâmica, analise as afirmativas a seguir.

I. O processo de compressão adiabático reversível é isentálpico.

II. Segundo a equação de estado de gás ideal, se a pressão exercida sobre um fluido puro dobrar, mantida a temperatura constante, o seu volume molar dobrará.

III. Para uma substância pura em um sistema fechado, em um processo com a energia interna constante, as variações de entropia e volume estão relacionadas pela seguinte relação:

!$ dS= \dfrac {P} {T} dV. !$

Assinale:

A figura a seguir representa um diagrama de equilíbrio para o sistema água/2-propanol/acetato de etila

Os pontos I, II e III correspondem, respectivamente,

Um permutador de calor do tipo casco-e-tubos com escoamento paralelo é utilizado em uma planta off-shore para resfriamento de uma corrente de água de processo de 100ºC para 50ºC. Para isso, usa-se água do mar como fluido frio, que deixa o permutador a 60ºC.

Sabendo-se que a montagem do permutador prevê a necessidade de manutenção periódica para remoção de depósitos, assinale a alternativa que corresponde à configuração do permutador de calor em questão.

Um gás ideal puro encontra-se num sistema fechado, inicialmente à temperatura T₀ e à pressão P₀ = 9 bar. No estado final, após uma expansão isotérmica, a pressão é 1 bar.

Sabendo-se que a capacidade calorífica é C_p = 5cal/(gmolK) e considerando que a constante universal dos gases é R = 2 cal/(gmolK), as variações de entalpia e entropia durante o processo são, em cal/gmol e em cal/(gmolK), respectivamente iguais a

A eficiência de uma coluna de destilação é diretamente proporcional à