Operações Unitárias

Exercícios – Aula 5

Exercício 1.1 – Descreva tecnicamente o conceito dos seguintes termos:

• trocador de calor – O trocador de calor é o dispositivo usado para realizar o processo da troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas. Este processo é comum em muitas aplicações da Engenharia. Podemos utilizá-los no aquecimento e resfriamento de ambientes, no condicionamento de ar, na produção de energia, na recuperação de calor e no processo químico.

• aquecedor – Fornece calor sensível a um líquido ou a um gás mediante a condensação de vapor de água ou de um liquido térmico como Dowtherm. Aquece o fluido de processo, utilizando, em geral, vapor d’água ou fluido térmico.

• resfriador – Resfria um líquido a uma temperatura mais baixa do que atingível com o uso exclusivo da água. Usa um refrigerante, como amônia ou Freon.

- resfriador (cooler) – resfria um líquido ou gás por meio de água, ar ou salmoura;

- refrigerador (chiller) – resfria também um fluido de processo através da evaporação de um fluido refrigerante, como amônia, propano ou hidrocarbonetos clorofluorados;

• condensador –Usado para condensação de gases. Este aparelho usa um sistema de resfriamento simples através do resfriamento do gás pela água em baixas temperaturas, mas sem o contado entre as duas.

Exercício 1.2 – O que você entende por catalisador? Qual o seu emprego?

Em química, o catalisador é uma substância que acelera a velocidade de uma reação, sem ser consumido, durante o processo.

Catalisadores têm amplo emprego na indústria, por exemplo no processo de fabricação de ácidos (como ácido sulfúrico e ácido nítrico), hidrogenação de óleos e de derivados do petróleo. Todos os organismos vivos dependem de catalisadores complexos chamados enzimas que regulam as reações bioquímicas. Catalisadores sintéticos comerciais são extremamente importantes. Aproximadamente um terço de todo material do produto nacional bruto dos Estados Unidos, por exemplo, envolve um processo catalítico em alguma etapa entre a matéria-prima e os produtos acabados.

Exercício 1.3 – Quais as principais diferenças entre aço carbono e o aço-liga?

Aço-carbono são ligas de Ferro-Carbono contendo geralmente de 0,008% até 2,11% de carbono, além de certos elementos residuais resultantes dos processos defabricação;

Aço-liga são os aços carbono que contém outros elementos de liga, ou apresenta oselementos residuais em teores acima dos que são considerados normais.

Exercício 1.4 – O que são tratamentos térmicos? Enumere os principais tipos e suas finalidades.

Os tratamentos térmicos são um conjunto de operações que têm por objetivo modificar as propriedades dos aços e de outros materiais através de um conjunto de operações que incluem o aquecimento e o resfriamento em condições controladas. Um tratamento térmico é feito em três fases distintas: aquecimento, manutenção da temperatura e resfriamento.

Os tratamentos que por simples aquecimento e resfriamento, modificam as propriedades de toda a massa do aço, tais como:

Têmpera-