A reação de equilíbrio a seguir ocorre à pressão de 1 bar, e sua constante de equilíbrio das pressões parciais K_p (T) é igual a 1,36x10^-3 na temperatura de 298 K.
NH_3(g) ⇔
O valor correspondente de K_c (T) para essa reação no estado padrão de 1 mol L^-1 é de
Dado Constante dos gases, R=0,083145 L.bar.mol^-1 .K^-1

Um engenheiro de processamento está analisando um ciclo frigorífico que utiliza freon-12 como fluido de trabalho e decide fazer essa análise adotando a hipótese de que o ciclo seja ideal. É de conhecimento que esse ciclo tem capacidade de refrigeração de 4 kW, ao passo que o coeficiente de eficácia e o trabalho no compressor são iguais a 4 kJ/kg e 20 kJ/kg, respectivamente.
Qual é a vazão de refrigeração nesse ciclo frigorífico?

Um ciclo de refrigeração a ar em que ocorre um processo de expansão numa turbina está representado na Figura abaixo.

Considere o ciclo-padrão a ar de refrigeração simples, onde o ar entra no compressor a 0,1 MPa e 253 K, deixando-o a 0,5 MPa. O modelo utilizado para o ar é de gás perfeito com C_p = 1,0035 KJ Kg^-1 K^-1, C_v = 0,7165 KJ Kg^-1 K^-1 para uma temperatura de 300K.
Cada processo ocorre em regime permanente e não ocorrem variações de energia cinética ou potencial no sistema.
Sabendo-se que o ar entra na turbina a 288 K, o coeficiente de eficácia desse ciclo é de

Em um sistema mantido a 300 K, 4 g de H₂ se expandem isotermicamente e reversivelmente de 5 para 10 L.
Assumindo-se o comportamento de gás ideal para o H₂, o trabalho de expansão realizado por esse gás, em kJ, é igual a
Dado Constante dos gases: 8,31 J mol^-1 K^-1 ln 2 = 0,69 Massa molar H₂ : 2 g mol^-1

Um dos problemas que podem causar redução drástica de eficiência em bombas centrífugas é o fenômeno de cavitação. Além de causar redução de eficiência, a cavitação provoca desgaste na superfície da bomba devido à erosão. Para evitar essa cavitação, os parâmetros — o NPSH disponível (NPSHA) e o NPSH requerido (NPSHR) — devem ser comparados, visando a determinar as condições em que a cavitação não ocorreria. Um engenheiro determinou que a vazão de operação da bomba em um dado sistema é 0,0123 m³/s, com diâmetro de 0,125 m. O tanque jusante da bomba está à mesma altura da bomba, e a pressão de sucção no tanque é de 34kPa.
Desconsiderando-se as perdas de carga maiores e menores, NPSHA, em metros, e a vazão volumétrica de operação para uma operação segura de cavitação são assim determinados:
Dado altura de sucção positiva líquida requerida: 4 metros Pressão de vapor do líquido: 4,25 kPa Massa específica: 1000 kg/m³

Uma quantidade de ar a uma temperatura de 290K é comprimida de 101,3 KN/m² a 2065 KN/m² em um compressor de dois estágios. O compressor opera com uma eficiência mecânica de 85%, e a relação entre pressão e volume durante a compressão e expansão do gás é PV^1,25 = Constante. Sabe-se que as taxas de compressão dos dois cilindros são iguais, e o refrigerador intermediário possui 100% de eficiência.
O trabalho de compressão em KJ por Kg de ar comprimido é
Dado a T=290 K, volume específico = 0,826 m³/Kg

A pressão de vapor do benzeno e tolueno puro a 293 K são, respectivamente, 0,1 bar e 0,03 bar. Sabe-se que a solução contém 1,2 moles de benzeno e 1,3 moles de tolueno.
Considerando-se a idealidade, a composição da fase vapor em equilíbrio com a solução é

No diagrama de fase PT apresentado abaixo, o estado físico de uma substância pode mudar apenas alterando o valor de uma variável e permanecendo a outra variável constante.


Nesse contexto, em referência ao diagrama, a passagem de

Qual o valor do fluxo de radiação, em kW/m², emitido por um corpo a temperatura de 426,85 ºC e cuja emissividade seja igual a 0,8, adotando-se a constante de Stefan-Boltzmann igual a 5,67 x 10^-8 W/(m².K⁴)?

O reator abaixo ilustra um Reator CSTR (Reator Tanque Agitado Contínuo). A reação A → B + C ocorre nesse reator. A carga inicial é alimentada com uma mistura equimolar de A e inerte à temperatura de 400 K e pressão total de 10 atm. A vazão de entrada é 8 L/s. Os dados coletados no laboratório e processados foram colocados na Tabela abaixo.


Usando os dados da Tabela e utilizando a Lei dos Gases Ideais, conclui-se que o volume do reator CSTR (em litros) necessário para alcançar uma conversão de 80% é