Questões de Fenômenos de Transporte: Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Transferência de Massa (Engenharia Química e Química Industrial)

Limpar Busca

Um fluido escoa em um tubo com seção reta de 15,0 cm2 e velocidade igual a  1,0 ms-1. Existe um estreitamento neste tubo com seção reta de 1,5 cm2. Sabendo-se que a pressão no interior do tubo é 1,50 atm, calcule a velocidade e a pressão no estreitamento.

Dados: 

•aceleração da gravidade igual a 10,0 m s-2  •densidade da água igual a 1000 kg m3  •1 atm = 101 kPa 


Imagem relacionada à questão do Questões EstratégicasImagem relacionada à questão do Questões EstratégicasImagem relacionada à questão do Questões EstratégicasImagem relacionada à questão do Questões EstratégicasImagem relacionada à questão do Questões Estratégicas


Assinale a alternativa que corresponde à velocidade e à pressão no estreitamento, respectivamente. 

  • A 5 m s-1 e 53 kPa.
  • B 5 m s-1 e 98 kPa.
  • C 10 m s-1 e 48 kPa.
  • D 10 m s-1 e 102 kPa.
  • E 10 m s-1 e 147 kPa.

Sobre o escoamento de um fluido e sua mecânica, conhecimentos importantes para um engenheiro químico, assinale a afirmativa correta.

  • A A equação de Navier-Stokes se aplica somente em coordenadas cilíndricas.
  • B Os campos de vorticidade não se relacionam com as soluções analíticas da equação de Navier-Stokes.
  • C A equação da continuidade de massa não é considerada na solução dos campos de velocidade.
  • D A equação de Bernoulli deriva do balanço de energia.
  • E A equação de Navier-Stokes tem soluções analíticas.

A caldeira é o equipamento industrial utilizado para gerar vapor, que, em última análise, é uma forma de transportar energia e quantidade de movimento. As caldeiras podem ser classificadas como aquatutulares ou flamotubulates.
Sobre as caldeiras flamotubulares, assinale a afirmativa correta.

  • A As caldeiras flamotubulares comportam-se como trocadores de calor do tipo tubos casco-tubo.
  • B As caldeiras flamotubulares não são impactadas pela dureza da água utilizada.
  • C Nas caldeiras flamotubulares, a taxa de geração de vapor não está relacionada com o tipo de combustível.
  • D Nas caldeiras flamotubulares, a água segue aquecida em tubos enquanto os gases queimam ao redor dos mesmos.
  • E As caldeiras flamotubulares são adequadas para gerar vapor saturado de baixas pressão.

Um fluxo de ar na condição padrão (P = 101 kPa, T = 15°C) entra em um compressor a 75 m/s, conforme apresentado na figura abaixo. O ar sai do compressor com uma velocidade de 125 m/s, à pressão e temperatura absolutas de 200 kPa e 345 ºK, respectivamente. A vazão em massa é de 1 kg/s. A água de refrigeração que circula em volta da carcaça do compressor remove 18 kJ/kg de ar.
Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
Sendo que: o regime é permanente; somente o trabalho do eixo está presente; o ar se comporta como gás ideal Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas e as variações no parâmetro z são desprezíveis.

Dados:

cp = 1 KJ/Kg.K; entalpia: h = u + pv conservação da massa: Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas conservação de energia:

Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas


Onde Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas é o calor do sistema, eixo o trabalho realizado pelo eixo, cisalhamento o trabalho realizado por tensões cisalhantes, outros o trabalho realizado por outros meios, u a energia interna, p a pressão no fluido, Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas o volume do fluido, g a gravidade, z a altura do fluido, v a velocidade do fluido h a entalpia do fluido,T temperatura do fluido, cp a capacidade térmica. A potência requerida pelo compressor é de:

  • A – 80 kW
  • B – 70 kW
  • C – 60 kW
  • D – 90 kW

A água é largamente utilizada em vários processos como agente de resfriamento, pois ela apresenta um calor específico relativamente elevado, tornando-a própria para as operações de resfriamento. Com relação aos processos de resfriamento da água em uma torre ou equipamento similar, pode-se afirmar que ocorre transferência de calor:

  • A sensível por condução e calor latente por radiação
  • B latente por convecção e calor sensível por radiação
  • C sensível por radiação e calor latente por condução
  • D sensível por convecção e calor latente por evaporação