Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão P1e a uma temperatura (entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outra corrente de água (corrente 2) que se encontra na condição de vapor superaquecido, a uma temperatura T2e a uma pressão P2=P1(entalpia específica = 3.500 kJ/kg). A corrente obtida pela mistura das correntes 1 e 2 (corrente 3) é vapor superaquecido a uma temperatura T3menor do que T2e a uma pressãoP3=P1(entalpia específica = 3.000 kJ/kg). A vazão mássica da corrente 3, em kg/h, é

Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado ...

Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão P1e a uma temperatura (entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outr...

Q1138639 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior

Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado a uma pressão P₁e a uma temperatura (entalpia específica = 2.500 kJ/kg), é misturada adiabaticamente com outra corrente de água (corrente 2) que se encontra na condição de vapor superaquecido, a uma temperatura T₂e a uma pressão P₂=P₁(entalpia específica = 3.500 kJ/kg). A corrente obtida pela mistura das correntes 1 e 2 (corrente 3) é vapor superaquecido a uma temperatura T₃menor do que T₂e a uma pressãoP₃=P₁(entalpia específica = 3.000 kJ/kg).
A vazão mássica da corrente 3, em kg/h, é

a) 125
b) 150
c) 175
d) 200
e) 225

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Questões sobre Termodinâmica e Equilíbrio de Fases

1

Q1138638 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma corrente de nitrogênio, escoando em regime permanente, passa por uma válvula, parcialmente fechada e isolada termicamente, sofrendo um processo de estrangulamento. Considere o nitrogênio um gás ideal e as variações de energia cinética e energia potencial desprezíveis.

Se as condições de pressão e temperatura a montante da válvula forem iguais a P₁ e T₁,respectivamente, e a jusante da válvula essas condições forem iguais a P₂ e T₂,então,
- a) P₁ = P₂ e T₁ = T₂
- b) P₁ = P₂ e T₁ < T₂
- c) P₁ > P₂ e T₁ > T₂
- d) P₁ > P₂ e T₁ < T₂
- e) P₁ > P₂ e T₁ = T₂
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2

Q1138637 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Em um ciclo de potência, a entalpia específica do vapor superaquecido que deixa a caldeira e alimenta a turbina é de 6.000 kJ/kg, e a entalpia específica do vapor que deixa a turbina é de 2.000 kJ/kg.

Se a turbina trabalha com uma eficiência de 90%, a água que alimenta a caldeira tem uma entalpia específica de 1.000 kJ/kg e a água que sai do condensador tem uma entalpia específica de 500 kJ/kg, então, a eficiência térmica do ciclo é de
- a) 50%
- b) 60%
- c) 70%
- d) 80%
- e) 90%
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3

Q1138636 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Em um ciclo de refrigeração por compressão, o fluido refrigerante sai do evaporador na condição de vapor saturado, a uma pressão P₁e a uma temperatura T₁, e do condensador, na condição de líquido saturado, a uma pressão P₂e a uma temperatura T₂.

Sendo assim, na saída da válvula de estrangulamento, parcialmente aberta e isolada termicamente, o fluido encontra-se na condição de
- a) vapor saturado a P₁ e T₁
- b) vapor superaquecido a P₂ e T₂
- c) líquido saturado a P₂ e T₂
- d) líquido e vapor em equilíbrio a P₂ e T₂
- e) líquido e vapor em equilíbrio a P₁ e T₁
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4

Q1138635 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma máquina térmica apresenta uma eficiência de 75% em relação à sua eficiência máxima de operação. A razão entre a temperatura da fonte quente (medida em Kelvin) e a temperatura da fonte fria (medida em Kelvin) é de 5/3.

A fração do calor fornecido pela fonte quente que é convertido em trabalho mecânico é igual a
- a) 0,20
- b) 0,25
- c) 0,30
- d) 0,50
- e) 0,75
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5

Q1138634 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Uma caldeira é alimentada com água, abaixo do seu ponto de ebulição, para gerar vapor d’água superaquecido como produto.

Esse processo pode ser representado em um diagrama pressão, P, versus entalpia específica, H, através de uma linha
- a) vertical correspondente ao ΔH da caldeira
- b) inclinada correspondente ao ΔH da caldeira
- c) inclinada correspondente à pressão da caldeira
- d) horizontal correspondente à pressão da caldeira
- e) horizontal correspondente à temperatura da caldeira
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6

Q1138633 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
O Teorema dos Estados Correspondentes a Três Parâmetros, quando aplicado a dois gases reais, afirma que se esses gases possuírem o mesmo valor de fator
- a) acêntrico, quando comparados nas mesmas condições de temperatura crítica e pressão crítica, ambos terão aproximadamente o mesmo fator de compressibilidade.
- b) acêntrico, quando comparados nas mesmas condições de temperatura reduzida e pressão reduzida, ambos terão aproximadamente o mesmo fator de compressibilidade.
- c) acêntrico, quando comparados nas mesmas condições de temperatura e pressão, ambos terão aproximadamente o mesmo fator de compressibilidade.
- d) compressibilidade, quando comparados nas mesmas condições de temperatura crítica e pressão reduzida, ambos terão aproximadamente o mesmo fator acêntrico.
- e) compressibilidade, quando comparados nas mesmas condições de temperatura reduzida e pressão reduzida, ambos terão aproximadamente o mesmo fator acêntrico.
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7

Q1138632 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Em uma turbina bem isolada, o vapor d’água, a alta pressão, sofre uma expansão adiabática e reversível para produzir trabalho mecânico.

Se, para esse processo, as variações de entalpia e entropia específicas forem representadas por (ΔH) e (ΔS), respectivamente, então,
- a) (ΔH) = 0 e (ΔS) = 0
- b) (ΔH) > 0 e (ΔS) = 0
- c) (ΔH) < 0 e (ΔS) = 0
- d) (ΔH) < 0 e (ΔS) < 0
- e) (ΔH) < 0 e (ΔS) > 0
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8

Q1138631 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
Os parâmetros “a” e “b” na equação de Van der Waals e outras equações cúbicas de estado representam, respectivamente,
- a) atração molecular e polaridade molecular
- b) atração molecular e tamanho molecular
- c) peso molecular e polaridade molecular
- d) tamanho molecular e peso molecular
- e) tamanho molecular e velocidade molecular
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9

Q1138627 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
No armazenamento de substâncias de elavada pressão de vapor, existe o risco de ruptura do material dos tanques de armazenamento e da dispersão de tais substâncias em estado gasoso no ambiente. Em uma unidade, é necessário armazenar amônia condensada em um tanque.

Uma forma de diminuir a pressão de vapor de amônia é
- a) aumentar a altura do tanque de armazenamento.
- b) injetar, dentro do tanque de armazenamento, um gás inerte e insolúvel na fase líquida.
- c) instalar uma válvula para retirar amônia líquida do tanque, caso seja detectado um aumento de pressão no seu interior.
- d) diminuir a área de contato entre as fases líquida e vapor no tanque de armazenamento.
- e) diminuir a temperatura de armazenamento.
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10

Q1138432 • Engenharia Química e Química Industrial • Termodinâmica e Equilíbrio de Fases • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior • 2018
Na análise via diagrama triangular de uma separação líquido-líquido de um soluto, a temperatura e pressão conhecidas, inicialmente se calcula o ponto de mistura M para as correntes conhecidas de alimentação e solvente. Na sequência, considerando-se a linha de amarração que passa por esse ponto e suas intersecções com a curva de solubilidade, as composições das fases líquidas em equilíbrio são calculadas.
Admitindo-se que uma corrente orgânica (30% em massa do soluto e 70% do diluente original), com vazão mássica total F kg/s é misturada com um solvente (puro) à vazão de 0,5 F kg/s, o ponto M tem composição percentual em massa de soluto, diluente original e solvente dadas, aproximadamente, por
- a) 0,20 ; 0,47 ; 0,33
- b) 0,2 ; 0,8 ; 0,0
- c) 0,33 ; 0,2 ; 0,47
- d) 0,47 ; 0,2 ; 0,33
- e) 0,8 ; 0,2 ; 0,0
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Uma corrente (corrente 1) de 100 kg/h de água, na condição de vapor saturado ...

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