TARDE
MARÇO / 2010
25
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
CONHECIMENT
OS ESPECÍFICOS
CONHECIMENTOS
LEIA ATENTAMENTE AS INSTRUÇÕES ABAIXO.
01
-
Você recebeu do fiscal o seguinte material:
a) este caderno, com os enunciados das 70 questões objetivas, sem repetição ou falha, com a seguinte distribuição:
CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS
Questões
1 a 10
11 a 20
Pontos
0,5
1,0
Questões
21 a 30
31 a 40
Pontos
1,5
2,0
Questões
41 a 50
51 a 60
Pontos
2,5
3,0
Questões
61 a 70
-
Pontos
3,5
-
b) 1 CARTÃO-RESPOSTA destinado às respostas às questões objetivas formuladas nas provas.
02
-
Verifique se este material está em ordem e se o seu nome e número de inscrição conferem com os que aparecem no CARTÃORESPOSTA. Caso contrário, notifique IMEDIATAMENTE o fiscal.
03
-
Após a conferência, o candidato deverá assinar no espaço próprio do CARTÃO-RESPOSTA, a caneta esferográfica transparente de tinta na cor preta.
04
-
No CARTÃO-RESPOSTA, a marcação das letras correspondentes às respostas certas deve ser feita cobrindo a letra e
preenchendo todo o espaço compreendido pelos círculos, a caneta esferográfica transparente de tinta na cor preta,
de forma contínua e densa. A LEITORA ÓTICA é sensível a marcas escuras; portanto, preencha os campos de
marcação completamente, sem deixar claros.
Exemplo:
A
C
D
E
05
-
Tenha muito cuidado com o CARTÃO-RESPOSTA, para não o DOBRAR, AMASSAR ou MANCHAR.
O CARTÃO-RESPOSTA SOMENTE poderá ser substituído caso esteja danificado em suas margens superior ou inferior BARRA DE RECONHECIMENTO PARA LEITURA ÓTICA.
06
-
Para cada uma das questões objetivas, são apresentadas 5 alternativas classificadas com as letras (A), (B), (C), (D) e (E);
só uma responde adequadamente ao quesito proposto. Você só deve assinalar UMA RESPOSTA: a marcação em
mais de uma alternativa anula a questão, MESMO QUE UMA DAS RESPOSTAS ESTEJA CORRETA.
07
-
As questões objetivas são identificadas pelo número que se situa acima de seu enunciado.
08
-
SERÁ ELIMINADO do Processo Seletivo Público o candidato que:
a) se utilizar, durante a realização das provas, de máquinas e/ou relógios de calcular, bem como de rádios gravadores,
headphones, telefones celulares ou fontes de consulta de qualquer espécie;
b) se ausentar da sala em que se realizam as provas levando consigo o Caderno de Questões e/ou o CARTÃO-RESPOSTA;
c) se recusar a entregar o Caderno de Questões e/ou o CARTÃO-RESPOSTA quando terminar o tempo estabelecido.
09
-
Reserve os 30 (trinta) minutos finais para marcar seu CARTÃO-RESPOSTA. Os rascunhos e as marcações assinaladas no
Caderno de Questões NÃO SERÃO LEVADOS EM CONTA.
10
-
Quando terminar, entregue ao fiscal O CADERNO DE QUESTÕES E O CARTÃO-RESPOSTA e ASSINE A LISTA DE
PRESENÇA.
Obs. O candidato só poderá se ausentar do recinto das provas após 1 (uma) hora contada a partir do efetivo início das
mesmas. Por motivos de segurança, o candidato NÃO PODERÁ LEVAR O CADERNO DE QUESTÕES, a qualquer momento.
11
-
O TEMPO DISPONÍVEL PARA ESTAS PROVAS DE QUESTÕES OBJETIVAS É DE 4 (QUATRO) HORAS, findo
o qual o candidato deverá, obrigatoriamente, entregar o CARTÃO-RESPOSTA.
12
-
As questões e os gabaritos das Provas Objetivas serão divulgados no primeiro dia útil após a realização das
mesmas, no endereço eletrônico da FUNDAÇÃO CESGRANRIO (http://www.cesgranrio.org.br).
6
7
5
4
3
2
1
HIDROGÊNIO
LÍTIO
SÓDIO
POTÁSSIO
RUBÍDIO
CÉSIO
FRÂNCIO
IA
Li
3
1,0079
H
1
IIA
226,03
Ra
88
137,33
Ba
56
87,62
Sr
38
40,078(4)
Ca
20
24,305
Mg
12
9,0122
Be
4
2
ESCÂNDIO
7
6
Ac-Lr
89 a 103
Massa atômica relativa. A incerteza
no último dígito é ± 1, exceto quando
indicado entre parênteses.
Massa Atômica
Símbolo
57 a 71
88,906
Y
39
44,956
IVB
261
Rf
104
178,49(2)
Hf
72
91,224(2)
Zr
40
47,867
Ti
22
4
VB
262
Db
105
180,95
Ta
73
92,906
Nb
41
50,942
V
23
5
57
58
140,12
Ce
227,03
Ac
89
232,04
Th
90
Série dos Actinídios
138,91
La
VIB
231,04
Pa
91
140,91
Pr
59
Sg
106
183,84
W
74
95,94
Mo
42
51,996
Cr
24
6
25
238,03
U
92
144,24(3)
Nd
60
Bh
107
186,21
Re
75
98,906
Tc
43
54,938
Mn
VIIB
7
VIII
237,05
Np
93
146,92
Pm
61
Hs
108
190,23(3)
Os
76
101,07(2)
Ru
44
55,845(2)
Fe
26
8
VIII
239,05
Pu
94
150,36(3)
Sm
62
Mt
109
192,22
Ir
77
102,91
Rh
45
58,933
Co
27
9
VIII
IB
241,06
Am
95
151,96
Eu
63
Uun
110
195,08(3)
Gd
244,06
Cm
96
157,25(3)
64
Uuu
111
196,97
Au
79
Pt
107,87
78
Ag
47
63,546(3)
Cu
29
11
106,42
Pd
46
58,693
Ni
28
10
IIB
IIIA
IVA
249,08
Bk
97
158,93
Tb
65
Uub
112
200,59(2)
252,08
Cf
98
162,50(3)
Dy
66
204,38
Tl
Ho
252,08
Es
99
164,93
67
207,2
Pb
82
81
Hg
118,71
114,82
Sn
50
72,61(2)
Ge
32
28,086
Si
14
12,011
C
6
14
80
In
49
69,723
Ga
31
26,982
Al
13
10,811(5)
B
5
13
CARBONO
112,41
Cd
48
65,39(2)
Zn
30
12
Com massas atômicas referidas ao isótopo 12 do carbono
CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS
Série dos Lantanídios
IIIB
Sc
21
3
La-Lu
Número Atômico
223,02
Fr
87
132,91
Cs
55
85,468
Rb
37
39,098
K
19
22,990
Na
11
6,941(2)
NOME DO ELEMENTO
BERÍLIO
MAGNÉSIO
CÁLCIO
ESTRÔNCIO
BÁRIO
RÁDIO
1
LANTÂNIO
ACTÍNIO
ÍTRIO
TITÂNIO
ZIRCÔNIO
HÁFNIO
RUTHERFÓRDIO
VANÁDIO
NIÓBIO
TÂNTALO
CRÔMIO
MOLIBDÊNIO
TUNGSTÊNIO
SEABÓRGIO
PRASEODÍMIO
PROTACTÍNIO
MANGANÊS
TECNÉCIO
RÊNIO
BÓHRIO
NEODÍMIO
URÂNIO
FERRO
RUTÊNIO
ÓSMIO
HASSIO
PROMÉCIO
NETÚNIO
COBALTO
RÓDIO
IRÍDIO
MEITNÉRIO
SAMÁRIO
PLUTÔNIO
NÍQUEL
PALÁDIO
PLATINA
UNUNILIO
EURÓPIO
AMERÍCIO
COBRE
PRATA
OURO
UNUNÚNIO
GADOLÍNIO
CÚRIO
ZINCO
CÁDMIO
MERCÚRIO
UNÚNBIO
TÉRBIO
BERQUÉLIO
BORO
ALUMÍNIO
GÁLIO
ÍNDIO
TÁLIO
DISPRÓSIO
CALIFÓRNIO
NITROGÊNIO
FÓSFORO
ARSÊNIO
BISMUTO
ANTIMÔNIO
SILÍCIO
GERMÂNIO
ESTANHO
CHUMBO
HÓLMIO
EINSTÊINIO
DÚBNIO
CÉRIO
TÓRIO
VA
VIA
257,10
Fm
100
167,26(3)
Er
68
208,98
258,10
Md
101
168,93
Tm
69
209,98
Po
259,10
No
102
173,04(3)
Yb
70
209,99
At
85
84
Bi
126,90
127,60(3)
I
53
79,904
Br
35
35,453
Cl
17
18,998
F
9
VIIA
17
83
Te
52
78,96(3)
Se
34
32,066(6)
S
16
15,999
O
8
16
121,76
Sb
51
74,922
As
33
30,974
P
15
14,007
N
7
15
TÚLIO
MENDELÉVIO
ÉRBIO
FÉRMIO
OXIGÊNIO
ENXOFRE
SELÊNIO
TELÚRIO
POLÔNIO
FLÚOR
CLORO
BROMO
IODO
ASTATO
ITÉRBIO
NOBÉLIO
HÉLIO
NEÔNIO
ARGÔNIO
CRIPTÔNIO
XENÔNIO
RADÔNIO
LUTÉCIO
2
LAURÊNCIO
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
262,11
Lr
103
174,97
Lu
71
222,02
Rn
86
131,29(2)
Xe
54
83,80
Kr
36
39,948
Ar
18
20,180
Ne
10
4,0026
He
2
VIIIA
18
2
CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS
Sabendo-se que f(x) = 2x × cos x , qual é o valor de
1
A figura a seguir apresenta o gráfico da derivada de uma
função real.
lim f(x) - f( p)
?
x®p
x-p
(A) 0
(B) (C) - 1
(D) - 2
(E) - 2
Qual dos gráficos abaixo melhor representa a referida
função?
3
Qual é a imagem da função cujo gráfico passa pela origem
e cuja derivada é a reta passando pelos pontos (1,0) e (2,2)?
(A) ]1, + ¥ [
(B) [1, + ¥ [
(C) ]−¥, 1[
(D) [−1, + ¥ [
(E) ]−¥, −1[
(A)
4
As medidas de volume de enchimento de uma máquina de
envase de óleo lubrificante apresentam distribuição normal, com média de 500 ml e variância de 4 ml 2. A
especificação estabelece um volume de (500 +/- 5) ml. Qual
a probabilidade de o volume envasado ficar fora da
especificação?
(A) 0,62%
(B) 1,24%
(C) 10,56%
(D) 21,12%
(E) 78,87%
(B)
(C)
5
A resistência à compressão de uma amostra de cimento
pode ser modelada por uma distribuição normal com uma
média de 6.000 quilogramas por centímetro quadrado e
um desvio padrão de 100 quilogramas por centímetro quadrado. Qual o valor da resistência máxima, em Kg/cm2 ,
que é excedida por 97,5% das amostras?
(A) 6.196
(B) 6.165
(C) 5.835
(D) 5.804
(E) 5.700
(D)
(E)
3
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
9
6
A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos onde o
2,2,4-trimetilpentano (isooctano) é um dos principais componentes. Quando comparada ao álcool (etanol), a combustão da gasolina é mais energética. Por esta razão, o
consumo de um carro flex, rodando com gasolina, é menor
do que rodando com álcool, em média 10 km/L e 7,3 km/L,
respectivamente. Ambos os combustíveis liberam grandes
quantidades de CO2 no ar. Entretanto, o CO2 liberado na
queima do etanol é utilizado no processo de produção do
mesmo. Qual será, aproximadamente, a massa de CO2,
em kg, emitida por um carro flex, após rodar 100 km, quando o combustível utilizado for a gasolina?
Gráfico de Distribuição de Frequências
6
Frequências
5
4
3
2
1
0
10
20
30
40
50
Dados
60
70
80
Dados:
Considere
(i) a densidade da gasolina igual a 0,80 g/mL;
(ii) apenas a combustão completa do isooctano na gasolina;
(iii) o rendimento dessas reações de 100%.
Considerando os dados apresentados no gráfico de distribuição de frequências acima, a média, a mediana e a moda
são, respectivamente,
(A) 48, 40, 40
(B) 40, 40, 40
(C) 48, 50, 40
(D) 40, 50, 50
(E) 48, 50, 50
(A) 65
(D) 35
(E) 25
Em química, o termo complexo se refere a um sistema formado por um átomo metálico (ou íon) central circundado
por ligantes. A formação de um complexo é considerada
uma reação entre um ácido e uma base. Com fundamento
nesses conceitos, tem-se que
(A) o átomo central atua como base de Lewis, fornecendo
pares de elétrons aos ligantes.
(B) o íon central Cr6+ é um ácido mais forte que o Cr3+.
(C) a amônia atua como ácido de Lewis, recebendo um
par de elétrons do cobre II no complexo [Cu(NH3)4]2+.
(D) a água atua como um ácido de Bronsted-Löwry, fornecendo prótons no complexo [Co(H2O)6]2+.
(E) os cloretos atuam como ácido, enquanto as aminas atuam como base no composto conhecido como cisplatina,
[Pt(NH3)2Cl2].
Os dados abaixo são os resultados das últimas competições de cinco corredores do circuito de rua da sua cidade.
Antônio
2h 25min
2h 15min
2h 30min
2h 10min
João
2h 30min
2h 35min
2h 31min
2h 40min
Pedro
2h 15min
2h 27min
2h 30min
2h 20min
Francisco
2h 20min
2h 35min
2h 35min
2h 30min
José
2h 30min
2h 27min
2h 31min
2h 20min
Considerando o histórico de desempenho de cada atleta,
qual deles apresenta maior regularidade de resultados?
(A) Antônio
(B) João
(C) Pedro
(D) Francisco
(E) José
8
11
No tratamento das frações do petróleo, o enxofre é removido empregando-se o processo de hidrodessulfurização
(HDS). Os catalisadores utilizados são compostos
lamelares de MoS2, promovidos por pequenas quantidades de cobalto ou níquel e suportados em alumina. Considerando o exemplo abaixo para a molécula de etanotiol, e
uma conversão máxima para esta reação de 80%, qual é o
volume de hidrogênio, em L, necessário para converter 186
g do reagente?
Dado: Nas condições reacionais, o volume molar do H2 é igual
a 20,0 L/mol.
Para a reação de nitração de compostos aromáticos, utiliza-se uma mistura de ácido sulfúrico e ácido nítrico. Esses
ácidos reagem entre si formando a espécie que reagirá
com o anel aromático. Essa reação entre os ácidos sulfúrico e nítrico pode ser considerada uma reação ácido-base
de Bronsted-Löwry?
(A) Sim, sendo que o ácido nítrico atua como uma base
recebendo um próton.
(B) Sim, sendo que o equilíbrio estará deslocado no sentido do ácido mais forte.
(C) Sim, sendo que o ácido sulfúrico atua como uma base
recebendo um próton.
(D) Não, pois ambos os compostos são classificados como
ácidos.
(E) Não, pois ambos os compostos são substâncias
oxidantes.
C2H5SH + H2 ® C2H6 + H2S
(A) 68
(C) 45
10
7
Competição
1
2
3
4
(B) 55
(B) 54
(C) 60
(D) 35
(E) 48
4
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
12
14
O gráfico abaixo representa a variação do fator de
compressibilidade (Z) em função da pressão para um mesmo gás em diversas temperaturas.
O ácido fosfórico (H3PO4) é um ácido mais forte que o ácido nítrico (HNO3).
PORQUE
O ácido fosfórico possui mais hidrogênios ionizáveis que o
ácido nítrico.
3
200 K
500 K
2
Analisando as afirmações acima, conclui-se que
(A) as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira.
(B) as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não
justifica a primeira.
(C) a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
(D) a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira.
(E) as duas afirmações são falsas.
624 K (TB)
Z
1000 K
1000 K
1
500 K
15
200 K
OH
0
300
600
900
p/atm
CASTELAN, G. Fundamentos de Físico-Química.
Rio de Janeiro: LTC, 1986. (Adaptado)
FENOL
Analisando o gráfico, conclui-se que
(A) à medida que se aumenta a temperatura, as forças atrativas são intensificadas.
(B) a 200 K, o gás se comporta como ideal numa faixa
maior de pressões do que em qualquer outra temperatura.
(C) a 624 K, o gás se comporta como ideal numa faixa
maior de pressões do que a 500K.
(D) a 1000 K, o gás se comporta como ideal para todas as
pressões acima de 600 atm.
(E) a 600 atm, o gás se afasta mais da idealidade a 1000 K
do que a 500 K.
As substâncias aromáticas possuem um anel bastante
estável, mas que podem muitas vezes reagir para gerar
produtos de grande importância comercial. Dentro desse
contexto, o Fenol, representado acima, normalmente
(A) reage por adição com reagentes eletrofílicos.
(B) forma produtos principais meta substituídos em
reações de substituição eletrofílica.
(C) reage com Br2 e libera HBr como subproduto.
(D) é pouco reativo frente a reagentes eletrofílicos.
(E) fornece produtos de eliminação b por reação com OH−
e aquecimento.
13
A pressão final de uma determinada massa de um gás
16
ideal, se triplicado seu volume e reduzida sua temperatura
Um álcool de fórmula molecular C7H14O foi oxidado por
K2Cr 2O 7 em meio ácido, fornecendo um produto com
fórmula molecular C7H12O. Este mesmo álcool é inerte
frente à água de bromo (Br2/H2O). Qual dos alcoóis a
seguir apresenta essas características químicas?
(A) Hept-3-en-2-ol
(B) Hept-4-en-2-ol
(C) Hept-3-en-1-ol
(D) 2-Metil-cicloexanol
(E) 1-Metil-cicloexanol
a
1
4
da original, torna-se
(A) 3 4 da pressão original.
(B)
4
3
da pressão original.
(C) doze vezes maior que a original.
(D) doze vezes menor que a original.
(E) sete vezes menor que a original.
5
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
17
A reação de ozônio com alcenos pode ser empregada para a identificação estrutural desta classe de hidrocarboneto.
PORQUE
A reação de ozonólise de alcenos, seguida de tratamento com Zn e H 2O ou ácido acético, leva à quebra da ligação
dupla e à formação de compostos carbonilados.
Analisando as afirmações acima, conclui-se que
(A) as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira.
(B) as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira.
(C) a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
(D) a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira.
(E) as duas afirmações são falsas.
18
O Cymbopogon citratus é conhecido popularmente como capim-limão. São encontrados no óleo essencial de suas folhas
os isômeros geranial e neral como seus principais constituintes químicos.
CHO
CHO
Neral
Geranial
Disponível em http://www.iac.sp.gov.br/Tecnologias/Capim_Limao/0512.jpg
Acessado em: 10/01/2010
Em relação ao geranial e ao neral, considere as afirmativas a seguir.
I
II
III
IV
-
Ambas as substâncias são aldeídos insaturados conjugados.
A reação de redução destas sustâncias por 2 mols de hidrogênio molecular leva a uma única substância.
As duas substâncias, mesmo sendo diferentes, apresentam reatividades semelhantes.
A reação do geranial com CH3MgCl, seguida de hidrólise ácida, leva à formação de um álcool primário.
Estão corretas APENAS as afirmações
(A) I e IV.
(B) II e III.
(C) III e IV.
(D) I, II, e III.
6
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
(E) I, II e IV.
19
-
t-BuO K+
HBr
Q
P
t-BuOH/Δ
1) B2 H6
R
2) H2O2/OH-
K2Cr2O7
H+
S
H2SO4 dil
T
K2Cr2O7
H+
não reage
Na reação sequencial acima, a partir do 3-metil-1-penteno, formaram-se os produtos orgânicos P, Q, R, S e T. Nesta rota
sintética, as substâncias P, Q, R e S são, respectivamente,
(A) 1-bromo-3-metil-pentano, 3-metil-pent-1-eno, 3-metil-butan-1-ol, 3-metil-butanal
(B) 1-bromo-3-metil-pentano, 3-metil-pent-1-eno, 3-metil-butan-3-ol, 3-metil-3-butanona
(C) 2-bromo-3-metil-pentano, 3-metil-pent-1-eno, 3-metil-butan-2-ol, 3-metil-2-butanona
(D) 2-bromo-3-metil-pentano, 3-metil-pent-2-eno, 3-metil-pentan-1-ol, 3-metil-butanal
(E) 3-bromo-3-metil-pentano, 3-metil-pent-2-eno, 3-metil-butan-2-ol, 3-metil-2-butanona
20
Os polímeros sintéticos possuem características físicas, químicas, tipos de polimerização, métodos de manufaturação e
aplicações diversas. No quadro abaixo, são mostrados APENAS os monômeros e os polímeros (I, II, III e IV) correspondentes.
nH2N(CH2)6NH2 + n HO2C(CH2)4COH2
CF2
nCF2=CF2
CF2
NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO
n
NÁILON
n
TEFLON
nCH2= CH2
CH2
CH2
n
POLIETILENO
N=C =O + nHOCH2CH2OH
C
=
nO=C=N
O
=
O
NH
NH C OCH2CH2O
n
POLIURETANA
Relacione os polímeros sintéticos I, II, III e IV com as características físico-químicas, tipo de polimerização e aplicação,
respectivamente, mencionadas em P, Q, R e S.
I
II
III
IV
–
–
–
–
Náilon
Teflon
Polietileno
Poliuretanas
P – Inércia química, adição, isolamento elétrico
Q – Alta resistência à abrasão, adição, fibras
R – Alta resistência à umidade, adição, sacolas plásticas
S – Alta resistência à tração, condensação, fibras
A relação correta é:
(A) I - Q, II - R, III - P, IV - S.
(C) I - S, II - R, III - P, IV - Q.
(E) I - S, II - P, III - R, IV - Q.
(B) I - Q, II - P, III - R, IV - S.
(D) I - R, II - Q, III - S, IV - P.
7
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
21
22
As pressões parciais de cada componente, A e B, de uma
mistura binária são apresentadas no gráfico abaixo em função da fração molar do componente B, em uma determinada temperatura. A curva A representa as pressões parciais
do componente A e a curva B, as pressões parciais do componente B.
É possível determinar a constante de equilíbrio de uma
reação a partir da equação DG o = -RT ln K , sendo, para
o
o
reações de oxirredução, DG = -nF De . Estas podem ser
combinadas, a 25 oC, gerando uma expressão direta para
a determinação da constante de equilíbrio, K, a partir da
y
o
diferença de potencial, D e , envolvida na reação,
o
nDe
log10 K =
. Qual é a ordem de grandeza de K para a
0,059
reação gerada a partir das duas semirreações abaixo?
Curva A
300
t
Pressão/Torr
Curva B
Zn2+ + 2e- ®
Zn
eo = - 0,763 V
Fe3+ + 3e- ®
Fe
eo = - 0,036 V
(A) 1074
(B) 1050
200
(C) 1035
x
(D) 1024
z
(E) 1012
23
100
O esquema abaixo representa uma pilha eletroquímica formada por dois sistemas de eletrodos. Em ambos existe
uma peça de cobre metálico submersa em uma solução.
Ambas as soluções são de sulfato cúprico, sendo a solução I cem vezes mais concentrada que a solução II. O fio
que conecta as peças metálicas é completamente inerte.
0
V
0
Fração molar B
1
Ponte salina
ATKINS, P. Físico-Química – Fundamentos.
Rio de Janeiro: LTC, 2003. (Adaptado)
Cu
Analisando o gráfico, conclui-se que
(A) o ponto x representa a pressão parcial de A quando
puro, e o ponto z, a pressão parcial de B quando puro.
(B) o ponto x representa a constante da lei de Henry para
A, e o ponto t, a pressão parcial de B quando puro.
(C) o ponto y representa a constante de Henry para A, e o
ponto t representa a constante de Henry para B.
(D) a reta que vai do ponto x até o valor 1 (de fração molar
de B) é a representação da lei de Raoult para A, enquanto a reta que vai do valor 0 (de fração molar de B)
até o ponto t é a representação da lei de Raoult para B.
(E) a reta que vai do ponto y até o valor 1 (de fração molar B)
é a representação da lei de Henry para A, enquanto a reta
que vai do valor 0 (de fração molar de B) até o ponto z é
a representação da lei de Henry para B.
Sol. II
Cu
Considerando as informações sobre a pilha ilustrada e
analisando-as em relação à figura, constata-se que
(A) ocorrerá uma reação de oxirredução e a diferença de
potencial pode ser calculada a partir da equação de
Nernst.
(B) ocorrerá uma reação de oxirredução, e a peça de cobre
que está em contato com a solução I sofrerá oxidação.
(C) ocorrerá uma reação de oxirredução; porém, não é
possível, a partir das informações fornecidas, estimar
qual das peças sofrerá oxidação.
(D) não ocorrerá nenhuma reação, pois as peças metálicas em contato são da mesma natureza.
(E) não ocorrerá nenhuma reação, pois as peças de cobre
metálico estão em contato com íons do próprio metal.
8
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
Sol. I
24
26
Utilizando benzeno como solvente, foi preparada uma solução com um soluto não volátil. A determinação da temperatura de congelamento e de ebulição da solução forneceu
os respectivos valores, - 4,5 oC e 85,2 oC. Considerando o
comportamento ideal e conhecendo os valores de ponto
de ebulição e congelamento do benzeno puro, 80,2 oC e
5,5 oC, respectivamente, tem-se que a
(A) constante crioscópica do benzeno equivale a aproximadamente 10 K.kg .mol-1, e a constante ebulioscópica do
benzeno equivale a aproximadamente 2,5 K.kg .mol-1.
(B) constante ebulioscópica do benzeno é aproximadamente quatro vezes menor que sua constante crioscópica.
(C) constante ebulioscópica do benzeno é aproximadamente duas vezes menor que sua constante crioscópica.
(D) molalidade da solução preparada é de 0,5 mol.kg-1.
(E) molalidade da solução preparada é de 10,0 mol.kg-1.
Três soluções, I, II e III, foram preparadas adicionando-se
uma mesma quantidade de matéria dos seguintes solutos:
solução I – ureia ((NH2)2CO); solução II – ácido sulfúrico
(H2SO4); solução III – ácido acético (CH3COOH). As três
soluções foram preparadas com uma mesma massa de
solvente, a saber, água. Considerando o comportamento
ideal e definindo as temperaturas de início de congelamento
das três soluções como: TI, TII e TIII, respectivamente, a
relação entre estas temperaturas será
(A) TI = TIII < TII
(B) TI < TIII < TII
(C) TII = TIII < TI
(D) TI = TII = TIII
(E) TII < TIII < TI
27
A reação de decomposição do composto A é expressa de
forma geral como A ® B + C. A cinética dessa reação foi
25
estudada, concluindo-se ser uma reação de primeira ordem,
Um sabão muito comum é o estearato de sódio,
C17H35COO- Na+. Este composto possui uma grande cadeia carbônica, de natureza apolar, e uma extremidade
iônica, de natureza polar. Essa característica confere ao
sabão a capacidade de interagir com um grande número
de substâncias de naturezas distintas. Em soluções aquosas, em baixas concentrações, os íons estearato e sódio
ficam dispersos. Elevando essa concentração, os íons
estearato se aglomeraram formando micelas. Estas micelas
são carregadas e possuem o tamanho de uma partícula
coloidal. Sobre essa solução onde se formaram as micelas,
pode-se afirmar que:
e, como consequência, obedece à relação: ln[A]= ln[A ]0 - kt .
O gráfico a seguir apresenta
• dados obtidos no referido estudo;
• valores para o logaritmo natural da concentração do composto A X tempo em segundos;
• equação da reta gerada por esses dados.
0,8
0,6
y = -0,0005x + 0,6931
0,4
2
R =1
ln[A] (mol/L)
0,2
I
– a condutividade elétrica da solução permanece
inalterada após a formação das micelas, uma vez
que não se alterou o número de cargas na solução;
II – a formação das micelas reduz a pressão osmótica
da solução, que é dependente da quantidade de
partículas presentes na solução;
III – as micelas podem ser separadas do resto da solução por filtração simples.
0
-0,2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
-0,4
-0,6
-0,8
-1
Tempo (seg)
Analisando esses dados e em função do gráfico, os valores da constante de velocidade e do tempo de meia-vida
para A são, respectivamente,
(Considere ln 2 = 0,7)
(A) 0,0005 s-1 e 1400 s
(B) 0,0005 s-1 e 0,693 s
(C) 0,693 s-1 e 0,0005 s
(D) 0,693 s-1 e 1,0 s
(E) 1,0 s-1 e 2,0 s
Está correto o que se afirma em
(A) I, apenas.
(B) II, apenas.
(C) I e II, apenas.
(D) I e III, apenas.
(E) I, II e III.
9
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
28
31
A tabela abaixo apresenta valores de tensão interfacial ( g )
líquido-líquido entre água e outros três líquidos, a 20 oC.
Os três líquidos em questão são hexano, n-butanol e mercúrio (Hg).
Líquidos
g (10-3 N/m)
P
Q
R
1,8
51,1
375
Em um reator com o volume de 500 mL, foram colocados 5
mol de gás nitrogênio e 10 mol de gás hidrogênio para a
síntese de amônia. Após certo tempo, verificou-se que o
sistema atingiu o equilíbrio. A temperatura registrada neste
momento foi de 25 oC, e observou-se que 3 mol do gás
nitrogênio foram consumidos na reação. O valor aproximado de KC nessas condições é
(A) 1,2 (mol/L)-2
(B) 4,5 (mol/L)-2
Considerando os valores de tensão interfacial especificados na tabela, os líquidos correspondem a
(A) P – hexano; Q – butanol; R – Hg
(B) P – Hg; Q – butanol; R – hexano
(C) P – butanol; Q – hexano; R – Hg
(D) P – Hg; Q – hexano; R – butanol
(E) P – butanol; Q – Hg; R – hexano
(C) 18 (mol/L)-2
(D) 51 (mol/L)-2
29
I
(E) 72 (mol/L)-2
32
Relacione as afirmativas apresentadas na 1a coluna com a
respectiva Lei da Termodinâmica apresentada na 2a coluna.
- Também é conhecida como a
Lei da Conservação da Energia.
II - É impossível construir um
refrigerador que opere sem
receber trabalho.
III - Quando dois corpos têm igualdade de temperatura com um
terceiro corpo, eles terão igualdade de temperatura entre si.
IV - Durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral
cíclica do calor é proporcional
à integral cíclica do trabalho.
V - Num sentido amplo, todos os
processos conhecidos ocorrem num certo sentido e não
no oposto.
A adsorção de moléculas sobre a superfície de um sólido
pode ser classificada em dois tipos: adsorção física e a
química. Na adsorção física, agem interações de Van der
Waals. Na adsorção química, as interações são mais fortes, podendo levar à quebra de ligações atômicas nas
moléculas adsorvidas. O processo de absorção
(A) física, com diversas camadas de moléculas adsorvidas,
é adequadamente modelado pela isoterma de
Langmuir.
(B) física, com diversas camadas de moléculas adsorvidas,
é adequadamente modelado pelas isotermas de
Langmuir e BET.
(C) física, com apenas uma camada de moléculas
adsorvida, é inadequadamente modelado pelas
isotermas de BET e Langmuir.
(D) química, com apenas uma camada de moléculas
adsorvida, é adequadamente modelado pela isoterma
de Langmuir.
(E) química, com diversas camadas de moléculas
adsorvidas, é adequadamente modelado pelas
isotermas de Langmuir e BET.
A relação correta é:
(A) I – P , II – Q , III – R
(B) I – P , II – Q , III – R
(C) I – Q , II – R , III – Q
(D) I – Q , II – R , III – P
(E) I – R , II – P , III – Q
30
Em um laboratório de análises químicas, um técnico misturou duas soluções de ácido sulfúrico, sendo uma sete
vezes mais concentrada que a outra. O volume final obtido
foi de 200 mL, e o volume da mais diluída foi três vezes
maior que o da mais concentrada. Posteriormente, uma
alíquota de 10,0 mL foi titulada com uma solução padronizada de hidróxido de sódio de concentração 0,100 mol/L.
O volume de base gasto foi de 20,0 mL. Qual é a concentração das duas soluções iniciais?
(A) 0,14 mol/L e 0,02 mol/L
(B) 0,28 mol/L e 0,04 mol/L
(C) 0,56 mol/L e 0,08 mol/L
(D) 1,12 mol/L e 0,16 mol/L
(E) 2,24 mol/L e 0,32 mol/L
–Q
–R
–P
–Q
–P
,
,
,
,
,
V – R.
V – P.
V – P.
V – R.
V – Q.
33
Em uma refinaria, um tanque recebe várias correntes de
nafta para compor o pool de gasolina. Após encher o
tanque até o nível desejado, liga-se um misturador para
homogeneizar o produto. O trabalho fornecido ao
misturador é de 4800 kJ e o calor transferido do tanque
é de 1200 kJ. Considerando o tanque e o fluido como sistema, a variação da energia do sistema nesse processo é de
(A) 6000 kJ
(B) 3600 kJ
(C)
4 kJ
(D) −3600 kJ
(E) −6000 kJ
10
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
, IV
, IV
, IV
, IV
, IV
P - Lei Zero
Q - Primeira Lei
R - Segunda Lei
34
37
Considerando as leis da termodinâmica, analise as afirmativas abaixo.
O ciclo de Carnot representado no diagrama P-V abaixo é
constituído de duas transformações isotérmicas e de duas
transformações adiabáticas, alternadamente.
I
- A eficiência térmica de uma máquina de Carnot
depende somente dos níveis de temperatura.
II - É impossível construir uma máquina térmica com
eficiência de 100%.
III - Os veículos automotores de ciclo Otto (gasolina
e/ou álcool) possuem maior eficiência térmica do que
os veículos de ciclo Diesel.
IV - Os rendimentos típicos das máquinas térmicas
reais de grande porte variam de 60% a 80%, e nos
motores pequenos de combustão interna, é da
ordem de 95%.
P
A
B
D
T2
C
T1
V
Analisando esse ciclo na figura, conclui-se que
(A) a temperatura da fonte quente é a indicada por T1.
(B) o rendimento do ciclo é de 60%, se as temperaturas
das fontes quente e fria são 327 ºC e 27 ºC, respectivamente.
(C) o processo AB é uma compressão isotérmica.
(D) os calores trocados pelas fontes quente e fria são
proporcionais às temperaturas das fontes quente e fria.
(E) a transferência de energia sob a forma de calor ocorre
nos processos representados por BC e DA.
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e II.
(B) I e III.
(C) III e IV.
(D) I, II e IV.
(E) II, III e IV.
38
Diversas usinas termelétricas na Região Norte do Brasil
geram energia elétrica mediante a queima de óleo diesel,
operando um circuito conhecido por ciclo Rankine, que é
composto por caldeira, turbina, condensador e bomba,
conforme o esquema abaixo.
Considere que não haja mudança de fase e utilize os
valores contidos na tabela anexa para responder às
questões de nos 35 e 36.
35
2
Uma turbina a vapor é capaz de gerar 2150 kW. Para
tanto, ela opera com vapor d´água a 2300 kPa em sua
alimentação e descarrega em um condensador a uma
pressão de 10kPa. A vazão mássica de vapor que passa
por ela é
(A) 215 kg/s
(B) 150 kg/s
(C) 23 kg/s
(D) 15 kg/s
(E) 10 kg/s
Turbina
Caldeira
3
1
4
Condensador
Bomba
As explicações abaixo referem-se ao ciclo Rankine,
EXCETO a de que a(o)
(A) transferência de calor se dá a uma pressão constante
no condensador.
(B) geração do vapor ocorre na caldeira pela transferência
de calor a uma pressão constante.
(C) geração do trabalho ocorre na turbina por uma
expansão adiabática com a consequente redução da
temperatura e da pressão.
(D) fluido de trabalho mais comumente utilizado é a água.
(E) fluido que passa pela turbina é uma mistura de gases
oriundos da combustão do óleo diesel.
36
Vapor d´água a 100 kPa é comprimido adiabaticamente
até 300 kPa. Para uma eficiência do compressor de 75%,
o trabalho necessário para essa compressão é de
(A) 37,5 kJ/kg
(B) 50 kJ/kg
(C) 66,7 kJ/kg
(D) 200 kJ/kg
(E) 266,7 kJ/kg
11
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
39
40
Diversos aviões bem como muitas usinas termelétricas se
utilizam de turbinas a gás (ciclo Brayton) para o seu funcionamento. As figuras abaixo apresentam o esquema de
uma turbina a gás e o diagrama P-V desse processo.
Um navio de 20.000 toneladas encontrava-se descarregado (vazio) ao lado da plataforma P-40, na Bacia de Campos, com cerca de 20% do seu volume submerso. Após
ser cheio de petróleo de massa específica 900 kg/m³, o
navio passou a ficar com 70% do seu volume submerso.
Considerando a massa específica da água do mar igual a
1.000 kg/m³, o volume de petróleo com que o navio foi
carregado, em m³, é igual a
2
W (trabalho)
Combustível
3
Câmara de
combustão
Compressor
Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s².
Use a equação básica do empuxo: E = r .g.Vd
Turbina
Eixo
1
(A) 50000
(B) 55555
(C) 57777
(D) 64197
(E) 125000
4
Entrada de ar
Saída de gases
41
p
h
3
2
H
qz3
0,2 m
W
sc
on
sc
on
st
q41
1
st
4
v
Sobre o ciclo Brayton, analise as afirmativas abaixo.
Em São Francisco do Sul - SC, a Petrobras possui uma
monoboia (corpo flutuante) capaz de conectar navios
petroleiros com os dutos em terra, sem a necessidade do
navio atracar no porto. Analisando a figura acima, onde
a monoboia é um cubo com 1 m de aresta e massa de
100 kg, que está flutuando com 0,2 m submersa, presa
ao fundo do mar por meio de uma âncora de concreto de
900 kg e volume de 0,3 m³, conclui-se que a elevação da
maré necessária para elevar a âncora do fundo é de
- Entre os pontos 2 e 3, ocorre uma compressão
isobárica.
II - Nesse processo, o compressor e a turbina são montados no mesmo eixo, de forma que uma parte do
trabalho fornecido é usado no próprio processo de
compressão.
III - Entre os pontos 3 e 4, a mistura gasosa aquecida
movimenta a turbina em um processo teoricamente
adiabático.
IV - Os combustíveis sólidos (ex. carvão, bagaço, coque)
são ideais para operar esse tipo de turbina.
I
Considere:
• massa específica da água do mar r = 1000 kg/m³
• aceleração da gravidade g = 10 m/s²
• peso do cabo que fixa a monoboia à âncora é desprezível
Use a equação básica do empuxo: E = r .g.Vd
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e III.
(B) I e IV.
(C) II e III.
(D) II e IV.
(E) III e IV.
(A) h = 0,2 m
(C) h = 0,5 m
(E) h = 0,7 m
12
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
(B) h = 0,4 m
(D) h = 0,6 m
42
44
O maior duto para escoamento de derivados no Brasil é o
OSBRA, que é utilizado para transferir gasolina da refinaria REPLAN (localizada em Paulínia-SP) até a cidade de
Brasília. Esse duto possui cerca de 1080 km de comprimento e diâmetro médio de 0,5 m. Com relação ao escoamento em dutos, analise as afirmativas abaixo.
A medição de vazão encontra importantes aplicações no
transporte de fluidos, nos serviços públicos e na indústria
em geral. A esse respeito, analise as afirmativas abaixo.
I
- Os condicionadores (ou retificadores) de fluxo são
dispositivos instalados a montante dos medidores
de vazão, com a finalidade de normalizar o perfil de
velocidades e, assim, permitir a redução da necessidade de trechos retos.
II - Os medidores de vazão do tipo eletromagnéticos são
os mais indicados para medir a vazão de gases.
III - Os instrumentos do tipo Coriolis são imprecisos na
medição de vazão.
IV - Os rotâmetros são medidores de área variável.
I
- Se a velocidade média de escoamento é de 1 m/s,
então a primeira gota de gasolina que sai da REPLAN
vai levar 3 dias para chegar em Brasília.
II - Em dutos longos como o OSBRA, a perda de carga
distribuída é maior que a perda de carga localizada.
III - Quanto maior for a rugosidade do duto, maior será a
perda de carga.
IV - Uma redução no valor da viscosidade da gasolina
deixa inalterado o valor da perda de carga.
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e II.
(B) I e IV.
(C) II e III.
(D) II e IV.
(E) III e IV.
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e II.
(B) I e IV.
(C) II e III.
(D) II e IV.
(E) III e IV.
45
A respeito da medição de vazão, é correto afirmar que
(A) as turbinas são usadas na indústria para totalização
de volume, visando à apuração de custo ou ao
faturamento de produto, graças à sua boa precisão.
(B) as placas de orifício são instrumentos pouco utilizados
na indústria, em virtude do seu alto custo.
(C) as calhas Parshall e os vertedores são dispositivos
indicados para medição de vazão em tubulação fechada.
(D) os medidores de consumo de água de uso domésticos
(hidrômetros), em geral, são do tipo tubo Venturi.
(E) o princípio de funcionamento dos instrumentos
ultrassônicos está baseado na Lei de Faraday.
43
(1)
10 m
(2)
B
Em uma refinaria de petróleo, dispõe-se de um grande
tanque aberto, contendo água destinada ao controle de
incêndio. Na tubulação de saída, tem-se uma bomba B,
como mostra a figura acima, com potência de 5 kW e
rendimento de 80%. A água é descarregada na atmosfera
com uma velocidade de 5 m/s pelo tubo, cuja área da
secção é de 10 cm².
46
Com relação ao fenômeno de cavitação, analise as afirmativas abaixo.
I
Dados:
• equação de Bernoulli (p + r .g.h + ½ r .v2 = constante)
em sua forma original, onde não são consideradas a
bomba e a perda de carga
• massa específica da água do mar r = 1000 kg/m³
• aceleração da gravidade g = 10 m/s²)
- Os principais inconvenientes da cavitação são barulho, vibração, alteração das curvas características e
danificação do material.
II - Para que não ocorra cavitação em bombas, é
necessário que o NPSH requerido seja maior que o
NPSH disponível.
III - Uma forma de evitar a cavitação é reduzir as perdas
de carga na sucção, aumentando o diâmetro dos
tubos e conexões.
A perda de carga do fluido entre os pontos (1) e (2) é de
(A) 80 m
(B) 83,75 m
(C) 88,75 m
(D) 91,25 m
(E) 100 m
É correto APENAS o que se afirma em
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) I e II.
(E) I e III.
13
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
47
Óleo diesel (massa específica r = 850 kg/m³) é transferido de um tanque da refinaria REGAP para um outro tanque da BR
Distribuidora, cujo nível de referência se encontra 30 m acima do primeiro. Essa transferência é efetuada por meio de uma
tubulação com diâmetro interno igual a 0,2 m e comprimento total de 600 m. Ambos os reservatórios se encontram sob
pressão atmosférica. A curva de carga do sistema apresenta a seguinte forma:
Hs = 30 + 900 Q² + 100 Q²,
na qual Hs é a carga que deve ser desenvolvida pela bomba para que escoe uma vazão volumétrica Q através da
tubulação.
A curva característica da bomba centrífuga utilizada no sistema pode ser definida por:
Hb = 230 − 4000 Q²,
na qual Hb é a carga desenvolvida pela bomba quando ela bombeia uma vazão volumétrica Q.
Em ambas equações, [H] = m de coluna de óleo diesel e [Q] = m³/s.
Com base nestas informações, verifica-se que a vazão transferida do reservatório inferior para o superior é de
(A) 0,2 m³/s
(B) 0,1 m³/s
(C) 250 L/s
(D) 360 m³/h
(E) 750 m³/h
48
Para trocadores de calor do tipo casco-tubo, têm-se os seguintes perfis de temperatura dos esquemas abaixo, onde Tqe é
a temperatura de entrada do fluido quente, Tqs é a temperatura de saída do fluido quente, Tfe é a temperatura de
entrada do fluido frio, Tfs é a temperatura de saída do fluido frio e L é o comprimento do tubo.
T
T
Tqe
Tqs
Tfs
Tfe
L
L
Segundo Esquema
Primeiro Esquema
Considerando as informações e os esquemas apresentados, analise as afirmativas abaixo.
I
- O primeiro esquema representa um trocador de calor operando em correntes paralelas, enquanto o segundo
esquema representa um trocador de calor operando em contracorrente.
II - Mantidas as mesmas condições de operação, um trocador de calor trabalhando em contracorrente é menos eficiente
que o de correntes paralelas.
III - É possível operar em correntes paralelas com as seguintes temperaturas: Tqe = 150 ºC, Tqs = 50 ºC, Tfe = 20 ºC e
Tfs = 60 ºC.
IV - Como a variação de temperatura ao longo do trocador não é linear, para retratar a diferença média de temperatura
entre os fluidos, é usada a Média Logarítmica das Diferenças de Temperatura (MLDT).
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e III.
(B) I e IV.
(C) II e III.
(D) II e IV.
(E) III e IV.
14
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
49
Acerca dos mecanismos de troca térmica, considere as afirmativas a seguir.
I
- O número de Nusselt representa uma relação entre a transferência de calor por convecção e a transferência de calor
por radiação.
II - Na convecção térmica, o fluxo de calor trocado por convecção é diretamente proporcional à diferença de temperaturas elevadas à segunda potência.
III - A convecção térmica é o mecanismo de transferência de calor que predomina nos processos em que fluidos estão
em escoamento.
IV - Quanto maior o coeficiente de transferência de calor convectivo, menor será a taxa de troca térmica entre dois fluidos.
V - A natureza do escoamento (turbulento ou laminar) influi na taxa de transferência convectiva de calor.
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e II.
(B) I e IV.
(C) III e V.
(D) I, II e IV.
(E) II, III e V.
50
Em uma UPGN (Unidade de Processamento de Gás Natural), um pequeno trocador de calor com área de troca térmica
de 1,5 m² opera em contracorrente sem que ocorra mudança de fase nos fluidos. Nesse trocador, é admitida uma corrente
fria, de capacidade calorífica à pressão constante igual a 1,5 kJ/(kg.K), com vazão de 4 kg/s a qual é aquecida de 120 ºC
até 180 ºC. Uma corrente quente com vazão de 2 kg/s é utilizada para o aquecimento e entra no trocador a uma temperatura de 200 ºC, tendo uma capacidade calorífica a pressão constante igual a 3 kJ/(kg.K). Para essas condições operacionais,
o valor da temperatura de saída da corrente quente e o coeficiente global de transferência de calor são, respectivamente,
(B) 140 ºC e 4 kW/m².K
(A) 120 ºC e 2 kW/m².K
(C) 140 ºC e 2 kW/m².K
(D) 160 ºC e 3 kW/m².K
(E) 160 ºC e 4 kW/m².K
51
Trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos que estão em diferentes
temperaturas e separados por uma parede sólida. A respeito desse tipo de equipamento, é INCORRETO afirmar que
(A) o coeficiente convectivo é maior no regime de escoamento laminar do que no regime de escoamento turbulento.
(B) o uso de chicanas é comum nos trocadores do tipo casco-tubo, pois elas aumentam o coeficiente convectivo, além de
apoiarem fisicamente os tubos, reduzindo a vibração.
(C) a introdução de uma fita torcida induz ao movimento rotacional, aumentando o coeficiente convectivo.
(D) quando a superfície dos tubos internos apresenta sulcos, há um aumento tanto no coeficiente convectivo quanto na
área de troca térmica.
(E) a intensificação da transferência de calor pode ser obtida pelo aumento do coeficiente convectivo e/ou pelo aumento
da área superficial na qual há convecção.
52
Um trocador de calor do tipo casco-tubo opera com nafta como fluido quente e com água como fluido frio. A nafta
passa pelos tubos e tem coeficiente de película de 500 W/m².ºC, e a água, que passa pelo casco, tem coeficiente de
película de 200 W/m².ºC. Em virtude da formação de incrustação, há um aumento na resistência à transferência de calor,
caracterizada pelo fator de depósito igual a 0,003 m².ºC/W. Dessa forma, o coeficiente global de transferência de calor
com o trocador de calor limpo e sujo, em W/m².ºC, é, respectivamente,
(A) 700 e 1033
(B) 700 e 100
(C) 350 e 250
(D) 350 e 100
(E) 142,86 e 100
53
Com relação à formação de depósitos nas paredes dos trocadores de calor, analise as afirmativas a seguir.
I
- A formação de depósito é desejável, tendo em vista que aumenta a superfície de contato, melhorando, assim, a
eficiência da troca térmica.
II - A formação de depósito pode aumentar a resistência à transferência de calor entre os fluidos, reduzindo a eficiência
da troca térmica.
III - Considerando um trocador de calor que opera com dois coeficientes de transferência de calor: h1 e h2, conclui-se
que o coeficiente global de troca térmica (U) será maior que h1 e maior que h2, ou seja, U>h1 e U>h2.
É correto APENAS o que se afirma em
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) I e II.
(E) II e III.
15
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
54
Algumas vezes, o comprimento do tubo para um trocador de calor simples é muito grande para as conveniências de
construção. Então, para facilitar a construção desse equipamento, é comum se utilizar de trocador de calor de múltipla
passagem, que geralmente é mais ineficiente. A esse respeito, relacione os esquemas apresentados na 1 a coluna com os
respectivos números de passes no casco e nos tubos apresentados na 2a coluna.
Entrada do casco
Entrada dos tubos
P - Um passe no casco e dois passes nos tubos.
Saída dos tubos
Q - Dois passes no casco e quatro passes nos tubos.
IR - Um passe no casco e um passe nos tubos.
Saída do casco
S - Dois passes no casco e três passes nos tubos.
Entrada do casco
Saída dos tubos
Entrada dos tubos
II Saída do casco
Entrada do casco
Saída dos tubos
Entrada dos tubos
III -
Saída dos tubos
Entrada dos tubos
Saída do casco
A relação correta é:
(A) I – P , II – R , III – S.
(B) I – P , II – S , III – Q.
(C) I – Q, II – P , III – R.
(D) I – R , II – P , III – Q.
(E) I – S , II – R , III – P.
16
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
55
58
A análise química quantitativa por gravimetria é uma análise
muito utilizada na determinação do teor de íons em solução. Por envolver etapas de precipitação e/ou volatilização,
exige sempre uma ou mais etapas de separação do analito.
Qual dos procedimentos ou cuidados a seguir se refere a
etapas de separação envolvidas no método gravimétrico?
(A) O analito não pode ser pesado na mesma espécie em
que está presente na amostra.
(B) Os precipitantes orgânicos são específicos e, por isso,
mais utilizados para precipitação de íons metálicos.
(C) A solubilidade do precipitado pode ser diminuída,
adicionando-se à solução de lavagem uma substância
que tenha um íon comum ao analito.
(D) As curvas termogravimétricas são construídas sem que
haja perda de amostra.
(E) O precipitado deve ser testado para verificar se a precipitação foi completa.
Desejando determinar a concentração de chumbo em material particulado atmosférico por absorção atômica, um
analista construiu a curva analítica abaixo. Toda a massa
de particulado atmosférico depositada em filtro padrão foi
dissolvida, com reagentes adequados, e avolumada em
balão de 50,00 mL, depois diluída em 1:10.
Curva Analítica para Pb
Absorvância
1
0,8
0,6
0,4
0,2
y = 0,1x + 0,005
0
0
56
Em análises de absorção atômica, deve-se estar atento
aos parâmetros tais como estequiometria da chama, tipo
de solventes ou mistura de solventes utilizados e a presença de interferentes. Para evitar que os resultados sejam mascarados, é necessário considerar que
(A) na presença de solventes orgânicos, deve-se usar
razões ricas combustível/oxidante, de forma a compensar a presença de material orgânico agregado.
(B) a modificação do solvente ou da proporção de mistura
entre eles altera a viscosidade da amostra que,
consequentemente, altera a taxa de aspiração da mesma, causando alterações significativas nos resultados.
(C) uma das vantagens da atomização por chama em
relação à atomização eletrotérmica é que os materiais
podem ser atomizados diretamente.
(D) em presença de metais diferentes do analito, o grau de
ionização do analito aumenta pelo efeito da ação das
massas gerado pelos elétrons formados a partir do
interferente.
(E) a absorção atômica não está sujeita aos desvios
comuns da Lei de Lambert-Beer.
2
4
6
8
Concentração de Chumbo (mg/L)
10
Considerando que uma alíquota dessa amostra foi
analisada e o valor da absorvância lida foi de 0,5, qual é a
massa de chumbo no material particulado?
(A) 0,06 mg
(B) 0,25 mg
(C) 0,6 mg
(D) 2,5 mg
(E) 4,55 mg
59
O eletrodo de calomelano é largamente utilizado como
eletrodo de referência em medições potenciométricas.
Calculando a partir do produto de solubilidade do
calomelano, o potencial encontrado para este eletrodo de
referência a 25 ºC foi de 230mV, para uma solução saturada
de KCl (4 mol/L). Entretanto, ao medir contra o eletrodo
normal de hidrogênio, o potencial foi de 244,4mV, nas
mesmas condições. Essa diferença pode ser atribuída
(A) à contribuição do potencial de junção que não foi incluído
no cálculo, mas é medido pelo eletrodo de hidrogênio.
(B) à instabilidade do eletrodo de calomelano.
(C) ao potencial do fio de platina que compõe o eletrodo
de calomelano.
(D) ao eletrodo de H2 que não é o melhor eletrodo para se
realizar essa medição.
(E) aos coeficientes de atividade que se aproximam da
unidade em soluções muito concentradas.
57
Em uma análise por cromatografia gasosa, tem-se que
(A) o volume injetado influencia na resolução do
cromatograma.
(B) o pico é mais fino quanto maior for o tempo de retenção.
(C) a diminuição da temperatura do forno da coluna favorece a coeluição de compostos.
(D) as colunas empacotadas são utilizadas em sistemas
de cromatografia gasosa de alta resolução.
(E) as colunas capilares possuem diâmetro das partículas
do recheio muito menor que das colunas empacotadas.
17
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
60
A cromatografia gasosa moderna conta com a evolução das colunas e com a diversificação das técnicas de detecção, que
facilitam a análise e a identificação de compostos. Exemplos de alguns detectores bastante utilizados em análises
cromatográficas são:
X
Y
Z
Detector termoiônico
Detector por condutividade térmica
Detector por ionização em chama
Cada um deles possui características e limitações que são inerentes ao princípio utilizado para geração do sinal que forma
o pico cromatográfico, conforme o quadro abaixo.
I
É um detector universal.
II
É insensível à água.
III
Sua sensibilidade aumenta com o número de carbonos oxidáveis na molécula do analito.
IV
Perde sensibilidade quando N2 é utilizado como gás de arraste.
V
É seletivo para compostos contendo fósforo e nitrogênio.
A relação correta entre, X,Y e Z e as características do segundo quadro são:
(A) X – II, V
Y – I, IV
Z – II, III
(B) X – I, III
Y – I, III
Z – I, IV
(C) X – I, V
Y – I, III
Z – II, III
(D) X – I, III, V
Y – I, IV, V
Z – II, V
(E) X – II, V
Y – I, IV, V
Z – II, III, V
61
Com o objetivo de determinar os teores de alcoóis superiores em uma amostra de aguardente, foram preparadas soluções
padrões nas concentrações de 0,8, 1,6 e 2,4 mg/mL com adição de 20m L de 1-butanol em cada uma. Para cada solução
padrão, as massas dos alcoóis foram pesadas diretamente em um balão de 25,00mL e avolumadas com uma solução de
etanol 40%v/v. Também foram adicionados 20m L de 1-butanol em 25,00mL da amostra.
No procedimento utilizado, o método de quantificação e seu respectivo objetivo são:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Método de quantificação utilizado
Padronização interna
Padronização interna
Adição de padrão
Adição de padrão
Normalização interna
Objetivo
Desconsiderar o volume injetado no cálculo da concentração do analito.
Anular efeitos de interferentes presentes na matriz.
Anular efeitos de interferentes presentes na matriz.
Desconsiderar o volume injetado no cálculo da concentração do analito.
Anular efeitos de interferentes presentes na matriz.
18
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
62
O gráfico abaixo representa três tipos de equilíbrio binário (curvas A, B e C) durante uma operação de destilação, onde x1
representa a fração molar do componente 1 na fase líquida, e y1, a fração molar de 1 na fase vapor.
Sobre os tipos de equilíbrio descritos, foram feitas as
afirmativas a seguir.
Curvas de Equilíbrio Líquido-Vapor
1.0
I
0.75
A
y1
0.50
II
B
x-
y
– A curva A descreve o comportamento de uma
mistura binária não azeotrópica na qual o componente 1 é mais volátil que o componente 2.
– A curva B mostra a formação de uma mistura
azeotrópica na qual o componente mais volátil em
baixos valores de x1 torna-se o menos volátil para
altos valores de x1.
III – A curva C descreve a evolução de uma mistura
azeotrópica heterogênea formada por duas fases
líquidas.
C
0.25
Está correto o que se afirma em
(A) I, apenas.
(B) II, apenas.
(C) I e III, apenas.
(D) II e III, apenas.
(E) I, II e III.
0
0
0.25
0.50
x1
0.75
1.0
63
O processo ilustrado na figura abaixo consiste na remoção de gases ácidos (H2S, CO2) de gás natural bruto, visando a
enquadrá-lo nas especificações comerciais. Para realizar essa operação, utiliza-se de uma solução contendo aminas que
pode ser regenerada e retorna ao separador.
GÁS LIMPO
REGENERAÇÃO
DE AMINA
CONTROLADOR DE NÍVEL
ENTRADA
DO GÁS
ÁCIDO
SEPARADOR
AMINA
RICA
TANQUE DE
EVAPORAÇÃO
VÁLVULA DE
RECEBIMENTO
DE AMINA RICA
Disponível em: http://www.documentation.emersonprocess.com/groups/public/documents/brochures/d351234x0br.pdf (modificado)
A operação de separação realizada é de
(A) esgotamento, com objetivo de recuperar o gás.
(B) esgotamento, com o objetivo de recuperar a amina.
(C) separação centrífuga, utilizando como princípio a diferença de massa específica entre as fases.
(D) destilação reativa, uma vez que ocorre uma reação de neutralização.
(E) absorção, com coluna empacotada em função da natureza corrosiva da carga.
19
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
64
66
Uma torre de absorção representada no esquema abaixo
retira 80% da acetona de uma corrente de ar que contém
10% em mol do contaminante. O gás entra a 50,0 kmol /h,
e a água pura que será usada para absorver a acetona
entra em contracorrente a 100 kmol/h. O processo opera
isotermicamente a 303 K e a pressão total de 1 atm.
Plantas de processamento primário de petróleo off-shore
utilizam processos de separação gás/óleo/água. Para tal,
são utilizados vasos separadores de grande volume, com
tempos de residência em torno de cinco a dez minutos para
os separadores trifásicos. O primeiro estágio de separação situa-se imediatamente a jusante do manifold de produção e realiza a separação das três fases: gás, óleo e
água. A água efluente do separador é dirigida ao sistema
convencional de tratamento de águas oleosas, antes de
seu descarte ao mar.
x0
Com relação aos processos de separação aplicáveis a esse
sistema, foram feitas as afirmações a seguir.
I
- A principal desvantagem do uso de hidrociclones no
tratamento de águas oleosas é a alta sensibilidade
a oscilações de carga.
II - A velocidade de entrada da carga no hidrociclone
não interfere na eficiência de separação.
III - Para o primeiro estágio de separação da mistura
trifásica, são utilizados separadores gravitacionais.
xN
É correto o que se afirma em
(A) II, apenas.
(C) I e III, apenas.
(E) I, II e III.
65
A filtração é uma importante operação unitária presente
em grande parte dos processos industriais. Existem inúmeras variações da técnica, entretanto pode-se simplificar
a teoria de filtração com base na equação
dV
=
AdΘ
(−ΔPt )
1
⎛ αwV
⎞
μ⎜
+ RM ⎟
⎝ A
⎠
onde A é a área do filtro; Q é o tempo de filtração; V é o
volume de filtrado coletado; DPt é a perda de carga total do
sistema; m é a viscosidade do líquido; a é a resistência
específica da torta; w é a massa de sólidos por unidade de
volume do filtrado e RM a resistência do meio filtrante e da
tubulação de escoamento do filtrado.
Com relação a essa operação unitária, analise as afirmativas abaixo.
F
B
Sobre a coluna de destilação representada na figura
acima são feitas as afirmativas abaixo.
- É possível calcular os parâmetros a e RM utilizando um
teste simples que permita saber o tempo de filtração.
II - Em filtros centrífugos, a e RM podem ser considerados constantes quando a torta for incompressível.
III - Os filtros de meios filtrantes granulados são utilizados para grandes volumes de soluções muito diluídas e quando não há interesse de recuperar o produto sólido.
I
- O equipamento 2 é um refervedor que aquece e
reinjeta parte do produto de cauda na coluna.
II - O topo da coluna é o ponto de maior temperatura.
III - Ao longo da torre, a mistura líquida se enriquece no
componente mais volátil.
IV - Os equipamentos 1 e 2 são equipamentos de troca
térmica.
São corretas APENAS as afirmativas
(A) I e II.
(B) I e IV.
(C) III e IV.
(D) I, II e III.
(E) II, III e IV.
(B) II, apenas.
(D) I e III, apenas.
20
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
D
R
2
I
É correto o que se afirma em
(A) I, apenas.
(C) III, apenas.
(E) II e III.
(B) I e II, apenas.
(D) II e III, apenas.
67
Coluna de
Destilação
yN+1
Bol. téc. da Petrobras, Rio de Janeiro, 48 (1/2): 18 – 24, jan./jun. 2005.
(Adaptado)
As frações molares y1 e xN, são,
respectivamente,
(A) 0,1 e zero
(B) 0,1 e 0,04
(C) 0,02 e 0,04
(D) 0,02 e 0,05
(E) 0,16 e 0,07
Torre de Absorção
y1
68
Ao se realizar uma operação de decantação, tem-se por objetivo obter um fluido límpido e uma lama com maior teor de
sólidos. Um ensaio simples pode descrever o mecanismo que ocorre durante essa operação, conforme a figura abaixo.
A
Líquido
límpido
A
B
B
Concentração
uniforme
A
A
C
Zona de
dimensões e
concentração
variáveis
(a)
D
Sólidos
grossos
B
Transição
C
D
(b)
C
D
D
(d)
(e)
FOUST, A. S. et al. Princípios das Operações Unitárias. Rio de Janeiro: LTC: 1982, p. 555
Em relação ao mecanismo de sedimentação e ao funcionamento de decantadores, conclui-se
(A) o teor de sólidos na lama é inversamente proporcional à quantidade de floculante adicionado.
(B) as grades giratórias dos tanques de decantação têm a principal função de atritar as paredes do tanque para aumentar
a agregação das partículas.
(C) para um decantador que opera continuamente, o que se observa é um sistema como na Figura (e).
(D) numa zona de transição mal definida (Figura (b)), acima do material sedimentado, existem canais por onde o fluido
da zona D é expelido.
(E) assim que o processo de sedimentação começa a ocorrer (Figura (b)), a velocidade das partículas se afasta de suas
velocidades terminais.
69
Os ácidos naftênicos estão presentes em petróleos de diferentes origens, inclusive no petróleo brasileiro. O principal
inconveniente causado pela presença desses ácidos é o ataque corrosivo aos equipamentos. Uma das alternativas para a
remoção desses ácidos é a extração por solventes. Sobre essa operação unitária, foram feitas as considerações abaixo.
I
- A utilização de modificadores capazes de alterar a relação solvente-diluente aumenta as perdas de solvente de
extração por solubilidade no diluente.
II - A distribuição do soluto entre as fases pode ser governada pela equação xn = xonk, onde xn é o peso do soluto
que permanece na fase a ser extraída, xo é a massa do soluto inicial, n é o número de extrações e k uma
constante que envolve o coeficiente de distribuição.
III - Em misturadores-decantadores, quanto maior for a agitação, maior a transferência de massa; contudo, também será
maior o risco de formação de emulsões.
IV - Para realizar extrações com dois líquidos de massas específicas muito próximas, pode-se lançar mão de uma
centrífuga para acelerar o processo de separação das fases.
Estão corretas as considerações
(A) I e II, apenas.
(B) III e IV, apenas.
(C) I, II e III, apenas.
(D) II, III e IV, apenas.
(E) I, II, III e IV.
21
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70
A flotação de partículas em suspensão é indicada nos casos em que se deseja separar partículas de naturezas diferentes, como no caso da separação da calcopirita
(CuFeS2) da ganga, ou para o caso em que a velocidade
de sedimentação das partículas torna a decantação inviável.
Considere os fatores abaixo.
I
II
III
IV
-
Aumento do tamanho das partículas.
Diminuição do tamanho das bolhas.
Taxa de formação de flocos.
Adição de agentes floculantes.
A
R
R
A
SC
U
N
H
O
SC
U
N
H
O
Contribuem para uma maior eficiência da captura das
partículas APENAS os fatores
(A) I e II.
(B) III e IV.
(C) I, II e III.
(D) I, II e IV.
(E) II, III e IV.
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O
H
N
U
SC
A
R
23
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
24
QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR
H2O:
25
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