Questão 41 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Um reagente é convertido num processo em regime permanente, alimentado por uma corrente de 50 kg/s contendo 80% do reagente em base mássica. Esta corrente é misturada com um reciclo antes de ser alimentada ao reator. A corrente de reciclo corresponde a 80% da saída do reator e a conversão global do processo é de 75%. A porcentagem mássica de reagente na entrada do reator e a conversão do reagente por passe são, respectivamente,
- A) 32,0% e 65,5%.
- B) 32,0% e 37,5%.
- C) 37,5% e 65,5%.
- D) 65,5% e 37,5%.
- E) 65,5% e 32,0%.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (SUDENE 2013).
Comentário
Gabarito: B.
Base: a alimentação fresca é de 50 kg/s com 80% de reagente: 40 kg/s de reagente e 10 kg/s de inerte. O reciclo é 80% da saída do reator; os outros 20% saem como purga.
Conversão por passe:
- Conversão global de 75%: 75% de 40 = 30 kg/s são consumidos, e 10 kg/s de reagente saem pela purga.
- A purga é 20% da saída do reator (S), então 0,2·S_reagente = 10 e S_reagente = 50 kg/s.
- Reagente no reciclo = 0,8·50 = 40 kg/s.
- Reagente na entrada do reator = 40 (fresco) + 40 (reciclo) = 80 kg/s.
- Conversão por passe = (80 − 50)/80 = 37,5%.
Percentual mássico na entrada do reator:
- A massa se conserva no reator: entrada = 50 + 0,8·entrada, logo entrada = 250 kg/s.
- Percentual de reagente = 80/250 = 32%.
Resposta: 32,0% e 37,5%, alternativa (B).
Por que as outras estão erradas:
- (A) 32,0% e 65,5%: acerta o percentual na entrada, mas a conversão por passe é 37,5%, não 65,5%.
- (C) 37,5% e 65,5%: erra os dois valores; 37,5% é a conversão por passe, não o percentual na entrada, e 65,5% não decorre do balanço.
- (D) 65,5% e 37,5%: acerta a conversão por passe, mas o percentual na entrada é 32%, não 65,5%.
- (E) 65,5% e 32,0%: erra os dois, pois 32% é o percentual na entrada e não a conversão por passe, e 65,5% não decorre do balanço.
Dica: em balanços com reciclo e purga, use a conversão global para achar o reagente na purga, depois feche o balanço no reator; a conversão por passe difere da global.
Fundamentos: Balanço de massa com reciclo e purga · Conversão global e conversão por passe · Porcentagem mássica em corrente
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV SUDENE 2013 (Área 9), questão 41, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.