Edital Nº. 04/2009-DIGPE 10 de maio de 2009

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1 Caderno de Provas BIOCOMBUSTÍVEIS Edital Nº. 04/2009-DIGPE 10 de maio de 2009 INSTRUÇÕES GERAIS PARA A REALIZAÇÃO DA PROVA Use apenas caneta esferográfica azul ou preta. Escreva o seu nome completo e o número do seu documento de identificação no espaço indicado nesta capa. A prova terá duração máxima de 4 (quatro) horas, incluindo o tempo para responder a todas as questões do Caderno de Provas e preencher as Folhas de Respostas. Ao retirar-se definitivamente da sala, entregue as Folhas de Respostas ao fiscal. O Caderno de Provas somente poderá ser levado depois de transcorridas 3 (três) horas do início da aplicação da prova. Confira, com máxima atenção, o Caderno de Provas, observando o número de questões contidas e se há defeito(s) de encadernação e/ou de impressão que dificultem a leitura. A quantidade de questões e respectivas pontuações desta prova estão apresentadas a seguir: Tipo de questão Total de Pontuação por Total de questões questão pontuação Discursiva 02 questões 15 pontos 30 pontos Múltipla escolha 20 questões 3,5 pontos 70 pontos INSTRUÇÕES REFERENTES ÀS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA Confira, com máxima atenção, se os dados (nome do candidato, inscrição, número do documento de identidade, matéria/disciplina e opção de campus) estão corretos. Em havendo falhas na Folha de Respostas, comunique imediatamente ao fiscal de sala. Assine, no espaço apropriado, a Folha de Respostas. A Folha de Respostas não poderá ser rasurada, dobrada, amassada ou danificada. Em hipótese alguma, será substituída. Para cada questão, há apenas uma resposta certa. Transfira as respostas para a Folha de Respostas somente quando não mais pretender fazer modificações. Não ultrapasse o limite dos círculos. OBSERVAÇÃO: As instruções referentes às questões discursivas encontram-se na capa das Folhas de Respostas Discursivas. NOME COMPLETO: DOCUMENTO DE IDENTIFICAÇÃO:

2 QUESTÕES DISCURSIVAS ESTAS QUESTÕES DEVERÃO SER RESPONDIDAS NAS FOLHAS DE RESPOSTAS DAS QUESTÕES DISCURSIVAS, MANTENDO O MEMORIAL DE CÁLCULO, QUANDO FOR O CASO. 1. (15 pontos) Na alimentação binária (F), representada pela Figura 1, sempre haverá divisão em duas fases simples (V e L) desde que a temperatura de destilação (T) se encontre entre as temperaturas de bolha (T B ) e de orvalho (T O ) da alimentação, calculadas para a pressão (P) que se realiza a separação. Sendo F, V e L as vazões mássicas e X 1F, X 2F ; Y 1V, Y 2V ; e X 1L, X 2L as frações mássicas dos componentes na mistura, no vapor e no líquido, respectivamente. a) Escreva três relações que indiquem o balanço de massa do processo. b) Admitindo F = 500 kg h -1, X 1F = 20%, V = 100 kg h -1 e Y 1V = 95%, determine as frações mássicas dos componentes no líquido. 2. (15 pontos) Descreva as vantagens da inclusão do biodiesel na matriz energética brasileira, tomando por base os aspectos sociais, econômicos, ecológicos e de desenvolvimento regional. PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 1

3 QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA AS RESPOSTAS DESTAS QUESTÕES DEVERÃO SER ASSINALADAS NA FOLHA DE RESPOSTAS DAS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA. 1. (3,5 pontos) Após isolamento em cultura pura, os microorganismos são conservados no laboratório para estudo ou para uso futuro. Várias técnicas são aplicadas com esse objetivo, conforme a natureza do germe em questão. No entanto, com o passar do tempo, muitos microorganismos podem sofrer mutações e, com isso, ter suas características completamente alteradas. Com a finalidade de contornar esse inconveniente, recorre-se ao processo da a) tindalização. b) liofilização. c) esterilização. d) pasteurização. 2. (3,5 pontos) O equivalente populacional ou equivalente habitante é um parâmetro frequentemente utilizado para dimensionar estações de tratamento de águas residuárias e industriais misturadas. Em média uma pessoa elimina diariamente 54 g de DBO. Dessa maneira, a carga diária de DBO que uma indústria deve eliminar a fim de gerar um potencial poluidor equivalente a uma cidade de habitantes será de, aproximadamente, a) 150,0 kg. b) 277,8 kg. c) 540,0 kg. d) 810,0 kg. 3. (3,5 pontos) Nos processos aeróbicos de tratamentos de resíduos de esgotos, a floculação é de grande importância a fim de produzir a decantação do material em suspensão. Nesses processos, os microorganismos agem sobre o material de forma a unir os particulados, formando o que se denomina de flocos. Sendo assim, para se elevar a velocidade de decantação desse material em suspensão, deve-se a) propiciar condições para que as bactérias atinjam a fase endógena. b) aumentar as reservas de nutrientes. c) aumentar a DBO. d) propiciar condições para que os microorganismos atinjam a fase de crescimento logarítmica. 4. (3,5 pontos) Ao contrário da maioria de outras substâncias, a água se expande quando se congela. Esse fato deve-se a sua estrutura molecular original que se altera formando cristais de estrutura sextavada. Considerando que as densidades da água e do gelo a 0 O C são, respectivamente, 1,00 e 0,92 g cm -3, o trabalho realizado por uma amostra de 200 g de água quando congela a 0 O C e estoura um depósito cheio de água, quando a pressão externa é igual a 1,08 atm, é de, aproximadamente, a) 0,02 Joules. b) 0,35 Joules. c) 1,90 Joules. d) 0,22 Joules. PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 2

4 5. (3,5 pontos) Algumas limitações quanto aos tipos de transformações de energia que ocorrem em processos químicos ou físicos são expostas na Segunda Lei da Termodinâmica, a qual prediz em que direção um dado processo provavelmente se dá. De acordo com essa lei, é correto afirmar que a) as reações espontâneas são aquelas que, quando realizadas sob condições apropriadas, podem fazer trabalho útil. b) quando um sistema sob pressão e temperatura constantes perde calor para seu meio, ele também deva estar sofrendo uma transformação espontânea. c) todas as reações endotérmicas não ocorrem espontaneamente. d) a energia total de um sistema isolado é constante, apesar de que, nesse sistema, pode ocorrer variação em sua forma. 6. (3,5 pontos) Vários fatores físicos e químicos influem no crescimento de microorganismos, de atividade aeróbica e/ou facultativa. Dentre esses fatores, estão a) temperatura, ph, oxigênio e agitação. b) temperatura, ph, massa do meio de cultura e tempo. c) ph, agitação, tempo e pressão. d) ph, oxigênio, temperatura e pressão. 7. (3,5 pontos) A avaliação da qualidade carburante dos óleos vegetais, objetivando a conversão em biodiesel, requer a determinação analítica de, principalmente, seu poder calorífico, índice de cetano, curva de destilação, viscosidade e ponto de névoa. É correto afirmar que o índice de cetano define a) a influência no mecanismo de atomização do jato de combustível. b) a temperatura inicial de cristalização do óleo. c) o poder de auto-inflamação e de combustão do óleo. d) a potência máxima a ser atingida pelo motor em operação. 8. (3,5 pontos) A adsorção é uma operação unitária básica que se realiza pelo contato de um sólido com um fluido, resultando na alteração da concentração do fluido pela deposição de alguns componentes na superfície do sólido. Esse fenômeno se processa de diferentes maneiras, dentre elas a) a física, a química e a troca iônica b) a física, a química e a biológica c) a física, a biológica e a troca iônica d) a química, a biológica e a troca iônica 9. (3,5 pontos) A atmosfera terrestre é uma mistura gasosa composta de uma grande variedade de substâncias químicas. Esses gases são capazes de reter o calor do sol, sem os quais a radiação solar se dissiparia no espaço, ocasionando o fenômeno do efeito estufa. Os gases capazes de gerar o referido efeito são, em ordem decrescente de importância, a) CFC, CO 2 e CH 4. b) CO 2, CH 4 e CFC. c) CFC, CH 4 e CO 2. d) CO 2, CFC e CH (3,5 pontos) Os agrotóxicos e os produtos domissanitários, bem como seus resíduos, movimentam-se no ambiente por processos físicos, sendo então degradados por processos químicos e biológicos. Os processos químicos, que acontecem preferencialmente no ar e na água, são a) oxidação, redução, hidrólise e fotólise. b) escorrimento superficial, lixiviação, translocação e volatilização. c) oxidação, redução, lixiviação e hidrólise. d) oxidação, hidrólise, fotólise e flotação. PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 3

5 11. (3,5 pontos) A compostagem é um processo de reciclagem da matéria orgânica, formando um composto. Esse processo propicia um destino útil para os resíduos orgânicos, evitando sua acumulação em aterros e melhorando a estrutura e a fertilidade do solo. Até a formação do composto propriamente dito, as três fase que, na sequência, são normalmente identificadas na compostagem são a) decomposição, semi-maturação e humificação. b) semi-maturação, humificação e decomposição. c) humificação, semi-maturação e decomposição. d) decomposição, humificação e maturação. 12. (3,5 pontos) Os incentivos ao cultivo de plantas oleaginosas, visando à produção de biodiesel, têm aumentado substancialmente no Brasil. Como a oferta dessa matéria-prima ainda é muito restrita, a pequena quantidade de biocombustível produzido a partir dessa fonte está sendo utilizado em adição ao diesel comum, derivado do petróleo, na proporção volumétrica de 3%, com a perspectiva de aumentar para 5% a partir de A adição de biodiesel ao diesel comum, proporciona vantagens tecnológicas, pois a) diminui a diluição de contaminantes, principalmente do teor de enxofre. b) eleva as emissões de CO 2 devido ao aumento do número de cetano. c) diminui as emissões de CO 2 e de produtos do enxofre devido a redução no número de cetano. d) melhora a lubricidade, reduz o teor de enxofre e eleva o número de cetano. 13. (3,5 pontos) A Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis ANP é uma autarquia criada pela Lei n , de 6 de agosto de 1997, cuja função é a) otimizar a utilização dos recursos energéticos brasileiros e garantir o suprimento de energia no país. b) responsabilizar-se pela concessão do Selo Combustível Social a produtores e projetos de produção de biodiesel. c) regular, fiscalizar e promover a contratação no setor de petróleo, gás natural e biocombustíveis no Brasil. d) regular o setor energético, atuando como poder concedente em nome do Governo Federal e tendo como principal atribuição o estabelecimento das políticas, diretrizes e da regulamentação desse setor. 14. (3,5 pontos) As condições em que se efetua a filtração em um processo industrial variam muito e a escolha do tipo de equipamento mais apropriado dependerá de um grande número de fatores, dentre os quais figuram: I. propriedades do fluido (viscosidade, massa específica e poder corrosivo); II. natureza do sólido (dimensão e forma de suas partículas); III. concentração do sólido em suspensão; IV. quantidade de material a movimentar. Analisando-se os fatores citados, é correto afirmar que a) apenas I e II estão corretos. b) apenas I, II e III estão corretos. c) apenas II, III e IV estão corretos. d) I, II, III e IV estão corretos. 15. (3,5 pontos) Um dos processos importantes no tratamento de resíduos consiste basicamente na agitação das águas servidas em presença de microorganismos e de oxigênio atmosférico, durante o tempo necessário para metabolizar e flocular uma grande parte da matéria orgânica. O referido tratamento está diretamente relacionado ao uso de a) Lagoa de estabilização. b) Lodo ativado. c) Tanque séptico. d) Filtro biológico. PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 4

6 16. (3,5 pontos) A 30 o C, as pressões de vapor do benzeno puro (C 6 H 6 ) e do tolueno puro (C 6 H 5 CH 3 ) são, aproximadamente, iguais a 120 e 36 mmhg, respectivamente. Admitindo comportamento ideal para uma solução líquida que apresenta frações molares iguais a 0,25 de benzeno e 0,75 de tolueno, a 30 o C, a fração molar do benzeno no vapor, que se encontra em equilíbrio com a respectiva solução é a) 0,23. b) 0,47. c) 0,53. d) 0, (3,5 pontos) Define-se por peneiração a separação de uma mistura de grãos de diversos tamanhos em uma, duas ou mais parcelas, mediante uma superfície peneirante. Essa operação unitária pode ser realizada por diversos tipos de peneiras, porém, quando se deseja obter grande capacidade e elevada eficiência no processo, é recomendável a utilização de peneiras a) giratórias. b) oscilantes. c) vibratórias. d) grossas. 18. (3,5 pontos) A obtenção de óleos vegetais, visando à produção de biocombustíveis, pode ser realizada a partir de diferentes tipos de fontes de matérias-primas. Independentemente da fonte, as duas operações básicas utilizadas nesse processo são a) prensagem e fluidização. b) destilação de micelas e floculação. c) prensagem e extração por solvente. d) extração por solvente e sedimentação. 19. (3,5 pontos) Entende-se por toxicologia a ciência que estuda os efeitos adversos de substâncias químicas sobre os organismos vivos, com a finalidade de prevenir o aparecimento desses efeitos, ou seja, estabelecer o uso seguro dessas substâncias químicas. Desde o momento em que o agente químico entra em contato com o agente biológico até o momento em que a intoxicação é visualizada através de sinais e sintomas clínicos, ocorre uma série de etapas metabólicas que compõem as chamadas fases da intoxicação. Essa série de fases compreende a) ingestão, sintoma, profilaxia e administração. b) exposição, toxicocinética, toxicodinâmica e clínica. c) exposição, sintoma, profilaxia e administração. d) ingestão, toxicocinética, profilaxia e clinica. 20. (3,5 pontos) A digestão anaeróbica de resíduos vegetais e animais em biodigestores produz o biogás e o biofertilizante. O biofertilizante tem aplicação na fertirrigação e o biogás é utilizado como fonte alternativa de energia na propriedade rural ou na agroindústria na qual o sistema está implantado. Devido às impurezas geradas durante a obtenção desse biocombustível, existe a necessidade de melhorar o aproveitamento dele, por meio da redução da concentração de substâncias corrosivas e daquelas que reduzem seu poder calorífico. As principais substâncias produzidas no processo capazes de causar os referidos efeitos são, respectivamente, a) gás amoníaco e gás carbônico. b) gás sulfídrico e gás carbônico. c) gás amoníaco e monóxido de carbono. d) gás sulfídrico e monóxido de carbono. PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 5

7 FOLHA PARA RASCUNHO PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 6

8 FOLHA PARA RASCUNHO PROFESSOR_BIOCOMBUSTÍVEIS.DOC 7

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