ebook: engenharia de alimentos
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Enade 2014 PUC GoiásTRANSCRIPT
e.BOOK: QUESTÕES DO ENADE COMENTADAS
Curso: Engenharia de Alimentos
Organizador(es): Professores Carlos Stuart Coronel Palma, Fernanda Dias Silva;
Flávio Marques; Luciana Casaletti; Maria Isabel Dantas de Siqueira; Maria Ximena
Vázquez Fernández e Nástia Rosa Almeida Coelho.
SUMÁRIO
QUESTÃO Nº 10
Autor(a): Maria Ximena Vázquez Fernández
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento - Tecnologia de alimentos – tratamento de rejeitos/água
Apresenta interdisciplinaridade com Físico-química
Conhecimentos necessários - Conceitos de coagulação, floculação, tratamento de
água, processos e operações para remoção de sujidades;
Raciocínio – o aluno deve associar remoção de sujidades com operações físicas e
processos químicos de tratamento
Como descobrir a resposta certa? Diferenciado a coagulação da floculação (1ª
asserção) e relacionando as mesmas com grau de mistura de uma solução (2ª
asserção)
Qual o raciocínio errado da maioria? Achar que grau de mistura não tem a ver com o
processo de remoção de sujidades
Essa questão trabalha com qual competência(s)? Aplicar conhecimentos matemáticos,
científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)? Analisar e criticar as informações; Extrair
conclusões, estabelecer relações, comparações e contrastes
O estudante precisa:
Conhecer o processo de coagulação e floculação para o tratamento de
águas, que ocorre na etapa de decantação. O objetivo desta etapa é remover
partículas sólidas (em suspensão, ou coloidais) da água.
A remoção dessas partículas necessita agentes químicos (usados na
coagulação).
Coagulação: A coagulação é o processo de desestabilização das
partículas coloidais de modo que o crescimento da partícula possa ocorrer em
conseqüência das colisões entre partículas; Promove a formação de espécies
hidrolisadas com carga positiva e depende da concentração do metal
(coagulante) e pH final da mistura; Posteriormente, consiste no transporte das
espécies hidrolisadas para que haja contato entre as impurezas presentes na
água.
Floculação: É um processo físico no qual as partículas coloidais são
colocadas em contato umas com as outras, de modo a permitir o aumento do
seu tamanho físico, alterando, desta forma, a sua distribuição granulométrica;
Saber que a primeira etapa, ou coagulação, necessita de maior
velocidade de agitação para que ocorra. Assim será possível que haja contato
entre as partículas e o coagulante. E a segunda etapa, floculação, necessita
menor velocidade de agitação, para que não ocorra cisalhamento das
partículas;
A remoção das partículas só ocorre com a coagulação seguida da
floculação, pois é esta última que permitirá a decantação das mesmas. Por isso
são processos complementares;
Portanto, tanto a primeira quanto a segunda asserções são
VERDADEIRAS
A SEGUNDA JUSTIFICA a primeira pelo fato de que em cada uma das
etapas as partículas tem tamanhos e densidade diferente, fazendo também
com que o grau de mistura seja diferente em cada uma delas.
QUESTÃO Nº 11
QUESTÃO Nº 12
QUESTÃO Nº 13
Autor(a): Luciana Casaletti
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – Carboidratos; Enzimas; Biodiesel
Apresenta interdisciplinaridade com Conteúdo de carboidratos (amido, celulose,
glicose);
Enzimas (atuação das enzimas); Biodiesel (as possíveis e novas formas de produção
do combustível)
Quais conteúdos preciso para responder essa questão?
- Saber que glicose é um açúcar fermentável, sendo a principal fonte de carbono que o
micro-organismo Saccharomyces cerevisiae utiliza no processo de fermentação
alcoólica.
- Ter conhecimento do que é o processo de sacarificação, ou seja, do processo de
hidrólise de um carboidrato complexo como o amido ou a celulose em
monossacarídeos como glicose.
- Ter entendimento que alimentos como trigo, mandioca e milho, são ricos no
polissacarídeo amido, portanto são matérias primas amiláceas.
- Saber que a quebra do amido é um processo denominado de hidrólise e que utiliza
as enzimas alfa-amilase, beta-amilase e amiloglicosidade na presença de água.
- Ter conhecimento de que para a realização da hidrólise de matéria primas
complexas, como bagaço da cana-de-açúcar (lignocelulósicas), estas deverão passar
por um prévio tratamento térmico/químico como objetivo de iniciar o processo de
hidrólise (rompimento da cristalinidade da celulose).
- Saber que não somente matérias primas com o trigo, mandioca e milho são
fermentáveis, mas que matérias com cana-de-açúcar e microalgas também são.
-Saber do significado do processo de gelatinização (processo onde os grãos de amido
são suspensos em água e submetidos a altas temperaturas) e que o mesmo, não é
utilizado como pré tratamento na sacarificação.
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
Associar que as matérias-primas citadas são compostas por amido e celulose, e que
estes compostos são formados por carbono e utilizados por micro-organismo durante
o processo fermentativo.
Como descobrir a resposta certa?
Saber o que é o processo de gelatinização e que as enzimas alfa-amilase, beta-
amilase e amiloglicosidade são responsáveis pela hidrólise do amido.
Qual o raciocínio errado da maioria?
É confundir que a gelatinização, por também utilizar altas temperaturas, pode ser
utilizada com tratamento prévio de rompimento da cristalinidade da celulose.
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Ter visão multidisciplinar e integrada do conhecimento adquirido.
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Extrair conclusões, estabelecer relações, comparações e contrastes.
QUESTÃO Nº 14
Autor(a):
QUESTÃO Nº 15
Autor(a):
QUESTÃO Nº 16
Autor(a):
QUESTÃO Nº 17
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Difícil
Área do conhecimento – Engenharias: Fenomenos de Transporte II e Operações
Unitárias II
Apresenta interdisciplinaridade com Transferência de calor com balanço de energia
Quais conteúdos preciso para responder essa questão? Condução; convecção;
Balanço de energia
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
(fluxo de calor sem o papel ) / (fluxo de calor com o papel ) = ?
Equacionamento:
Q = ( TInt –Tamb) / Rtotal ; (1) Quantidade de calor com relação a resistência térmica
total do sistema
RConv = 1/(h.A) (2) Resistência com relação a convecção
* Acontece com ar quente (aq) no ambiente interno e ar frio (af) no ambiente externo.
RCond = L1 / ( k1 .A ) (3) Resistência com relação a condução
* Acontece com a parede (pd) e no papel (pp).
Rtotal = R1 + R2 + ...+ Rn (4) Resistência total.
qx = Q/A (5) Fluxo de Calor
Situação (1) – Sem o papel
Substituindo a Equação (4) na Equação (1), temos:
Q = ( TInt –Tamb) / R1 + R2 + ...+ Rn
Q = ( TInt –Tamb) / RConv + RCond + RConv
Q = ( TInt –Tamb) / [ 1/ (haq.A) + Lpd / ( kpd .A ) + 1/ (haf.A)]
Q = ( TInt –Tamb) / (1/A ) * [ 1/ (haq) + Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (TInt –Tamb) / [ 1/ (haq) + Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (20 – 5) / [ 1/ (5) + 0,1 / ( 0,04 ) + 1/ (20) ]
Q/A = (15) / [ 0,2+ 2,5 + 0,05 ] = (15) / ( 2,75) = 5,45 W / m2
Fluxo de calor sem o papel qx = Q/A = 5,45 W / m2
Situação (2) – Com o papel
Substituindo a Equação (4) na Equação (1), temos:
Q = ( TInt –Tamb) / R1 + R2 + ...+ Rn
Q = ( TInt –Tamb) / RConv + RCond + RCond + RConv
Q = ( TInt –Tamb) / [ 1/ (haq.A) + Lpp / ( kpp .A ) + Lpd / ( kpd .A ) + 1/ (haf.A)]
Q = ( TInt –Tamb) / (1/A ) * [ 1/ (haq) + Lpp / ( kpp )+ Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (TInt –Tamb) / [ 1/ (haq) + Lpp / ( kpp ) + Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (20 – 5) / [ 1/ (5) +0,01 / ( 0,01 )+ 0,1 / ( 0,04 ) + 1/ (20) ]
Q/A = (15) / [ 0,2+ 1 + 2,5 + 0,05 ] = (15) / ( 3,75) = 4,0 W / m2
Fluxo de calor com o papel qx = Q/A = 4,0 W / m2
(fluxo de calor sem o papel ) / (fluxo de calor com o papel ) =(5,45)/( 4,0 ) =1,36
Letra ( A)
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Capacidade de desempenhar as atividades de engenharia, ciência e tecnologia
Ter visão multidisciplinar e integrada do conhecimento adquirido.
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I- Interpretar textos e gráficos;
II - Propor soluções para situações problema
QUESTÃO Nº 18
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Difícil
Área do conhecimento – Engenharias: -Transferência de massa; - Cinética química e
cálculo de reatores
Apresenta interdisciplinaridade com Transferência de massa; - Cinética química e
cálculo de reatores; - Cálculo
Quais conteúdos preciso para responder essa questão? Transferência de massa; -
Cinética química e cálculo de reatores
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
Forma Geral do Balanço de Massa
Entrada + Geração – Saída – Consumo = Acúmulo
Esta equação pode ser aplicada para a massa total do material ou para qualquer
espécie molecular ou atômica envolvida com o processo.
Os termos geração e consumo significam ganho ou perda por reação química. Eles
aparecerão somente quando aplicarmos o balanço aos componentes do processo, que
é o caso da questão.
O termo acúmulo significa variação de massa com o tempo no interior do processo e
pode ser positivo ou negativo, dependendo se a massa está aumentando ou
diminuindo dentro do processo.
O problema em questão pede a equação diferencial que descreva o balanço
para o componente A na modelagem de um reator tubular. Só que o mesmo pede para
considerar alguns termos que descreveremos a seguir com relação a equação
diferencial para depois montarmos a equação para o que se pede.
- Termo de acúmulo: (negativo) , pois a massa de A esta sendo consumida
Termos para entrada no sistema (não temos o termo saída do sistema):
Contribuição difusiva: transporte de matéria devido às interações moleculares
(Interação soluto/meio).
Contribuição convectiva: auxílio ao transporte de matéria como conseqüência do
movimento do meio (Interação soluto/meio + ação externa).
- Termo para o transporte por convecção:
através das
fronteiras do
sistema
dentro
do
sistema
através das
fronteiras do
sistema
dentro
do
sistema
dentro
do
sistema
- Termo para o transporte por difusão:
Lembre-se que o fluxo difusivo do componente A é dado por
(obs: o sinal negativo indica que o fluxo está em sentido oposto ao eixo z, ou seja, na
região de maior concentração para a de menor concentração).
Então o termo do transporte por difusão fica:
Somando o termo do transporte por convecção e do transporte por difusão temos a
taxa líquida de fluxo mássico do componente A na entrada de seu sistema:
- Termo do consumo: Considere uma reação de primeira ordem, em que A forma B.
Uma reação de primeira ordem é aquela na qual a velocidade é diretamente
proporcional á concentração do reagente.
A taxa da reação é fornecida por rA = - k CA . (o sinal negativo indica o consumo de A
para formar B; k – é a constante de velocidade e CA é a concentração molar de A ).
Então o e termo de consumo fica:
Substituindo os termos na forma geral do balanço (lembre-se que não temos o termo
de geração, pois como o balanço é para o componente A (consumido) e não para o B
que esta sendo gerado) com os seus respectivos sinais e passando o termo de
A B k
acúmulo para o lado esquerdo da igualdade temos:
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I- Interpretar textos e gráficos;
QUESTÃO Nº 18
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Difícil
Área do conhecimento – Engenharias: Fenômenos de Transporte II e Operações
Unitárias II
Apresenta interdisciplinaridade com Transferência de calor com balanço de energia
Quais conteúdos preciso para responder essa questão? Condução; convecção;
Balanço de energia
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
(fluxo de calor sem o papel ) / (fluxo de calor com o papel ) = ?
Equacionamento:
Q = ( TInt –Tamb) / Rtotal ; (1) Quantidade de calor com relação a resistência térmica
total do sistema
RConv = 1/(h.A) (2) Resistência com relação a convecção
* Acontece com ar quente (aq) no ambiente interno e ar frio (af) no ambiente externo.
RCond = L1 / ( k1 .A ) (3) Resistência com relação a condução
* Acontece com a parede (pd) e no papel (pp).
Rtotal = R1 + R2 + ...+ Rn (4) Resistência total.
qx = Q/A (5) Fluxo de Calor
Situação (1) – Sem o papel
Substituindo a Equação (4) na Equação (1), temos:
Q = ( TInt –Tamb) / R1 + R2 + ...+ Rn
Q = ( TInt –Tamb) / RConv + RCond + RConv
Q = ( TInt –Tamb) / [ 1/ (haq.A) + Lpd / ( kpd .A ) + 1/ (haf.A)]
Q = ( TInt –Tamb) / (1/A ) * [ 1/ (haq) + Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (TInt –Tamb) / [ 1/ (haq) + Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (20 – 5) / [ 1/ (5) + 0,1 / ( 0,04 ) + 1/ (20) ]
Q/A = (15) / [ 0,2+ 2,5 + 0,05 ] = (15) / ( 2,75) = 5,45 W / m2
Fluxo de calor sem o papel qx = Q/A = 5,45 W / m2
Situação (2) – Com o papel
Substituindo a Equação (4) na Equação (1), temos:
Q = ( TInt –Tamb) / R1 + R2 + ...+ Rn
Q = ( TInt –Tamb) / RConv + RCond + RCond + RConv
Q = ( TInt –Tamb) / [ 1/ (haq.A) + Lpp / ( kpp .A ) + Lpd / ( kpd .A ) + 1/ (haf.A)]
Q = ( TInt –Tamb) / (1/A ) * [ 1/ (haq) + Lpp / ( kpp )+ Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (TInt –Tamb) / [ 1/ (haq) + Lpp / ( kpp ) + Lpd / ( kpd ) + 1/ (haf)]
Q/A = (20 – 5) / [ 1/ (5) +0,01 / ( 0,01 )+ 0,1 / ( 0,04 ) + 1/ (20) ]
Q/A = (15) / [ 0,2+ 1 + 2,5 + 0,05 ] = (15) / ( 3,75) = 4,0 W / m2
Fluxo de calor com o papel qx = Q/A = 4,0 W / m2
(fluxo de calor sem o papel ) / (fluxo de calor com o papel ) =(5,45)/( 4,0 ) =1,36
Letra ( A)
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Capacidade de desempenhar as atividades de engenharia, ciência e tecnologia
b) Ter visão multidisciplinar e integrada do conhecimento adquirido.
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I- Interpretar textos e gráficos;
II - Propor soluções para situações problema
QUESTÃO Nº 19
Autor(a):
QUESTÃO Nº 20
Autor(a):
QUESTÃO Nº 21
Autor(a): Luciana Casaletti
Grau de dificuldade - Difícil
Área do conhecimento –
Apresenta interdisciplinaridade com Mistura de massas; Conceitos sobre umidade;
Matemática
Qual(is) conteúdo(s) preciso para responder essa questão?
Mistura de massas com umidades diferentes.
Conceitos sobre a umidade.
Matemática.
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
O candidato deverá associar os conhecimentos de mistura de massas e lembrar de
como é a formula de diferentes massas com umidades diferentes.
Como descobrir a resposta certa?
Primeiro o candidato deverá calcular a massa de cada um dos componentes baseado
no enunciado.
Massa total: 400 kg
Farelo de Soja = 320 kg (400 * 0,8)
Casca de Soja = 80 kg (400 * 0,2)
Segundo: O candidato deverá calcular qual a umidade já existente nos 400 Kg da
mistura.
Para tanto, parte-se da informação que:
320 Kg = 10% umidade
80 Kg = 5% de umidade
Usando a fórmula para mistura de diferentes massas com umidades diferentes:
M1 * U1 + M2 * U2 = Ufinal* (M1 + M2)
temos:
320 * 10 + 80 * 5 = Ufinal (320 + 80)
3200 + 400 = Ufinal *(400)
400 Ufinal = 3600
Ufinal = 3600 / 400
Ufinal = 9%
Assim, em 400 Kg há 9% de água.
Terceiro: O candidato deverá usar a mesma fórmula para calcular a massa de água a
ser adicionada
Sabe-se: massa e umidade iniciais (400 kg e 9%) e a umidade final (60%).
O raciocínio a ser levado em consideração nessa etapa é que a adição de água pura.
Qualquer que seja a massa de água pura adicionada terá 100% de umidade. Assim,
usando a mesma fórmula:
M1 * U1 + M2 * U2 = Ufinal (M1 + M2)
400 * 9 + X * 100 = 60 (400 + X)
3600 + 100X = 24000 + 60X
100X – 60X = 24000 – 3600
40X = 20400
X = 20400 / 40
X = 510 kg
Assim a massa de água a ser adicionada a mistura para que a umidade atinja 60%
será 510 Kg.
Qual o raciocínio errado da maioria?
O candidato poderá não lembrar que, em qualquer massa de água pura adicionada
haverá 100% de umidade.
O candidato poderá não saber como calcular umidade final na mistura de duas
massas iniciais.
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à
Engenharia;
Capacidade de realizar o dimensionamento e a instalação de equipamentos para o
processamento de alimentos
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Propor soluções para situações problema.
QUESTÃO Nº 22
Autor(a):
QUESTÃO Nº 23
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – Engenharia: - Fenômenos de transporte; - Operações
Unitárias - Cinética química e cálculo de reatores
Qual(is) conteúdo(s) preciso para responder essa questão?
Transferência de massa Reatores CSTR (mistura) e tubulares; Leito Fluidizado
I – (F) – O termo de acúmulo não pode ser desprezado, pois um reator batelada é um
tanque com agitação mecânica e opera através do carregamento da carga a reagir
(reagentes e inertes) de uma única vez e da retirada de carga reagida (produtos,
reagentes não convertidos e inertes) também de uma única vez, por isso, o acúmulo
de materiais não pode ser desprezado.
II – (V)
Reator Tubular – é um tubo sem agitação no qual todas as partículas escoam com a
mesma velocidade na direção do fluxo. Em inglês é conhecido como: Tubular Reactor
ou Plug Flow Reactor (PFR)
Reator de mistura – é um tanque agitado com escoamento contínuo e sem
acúmulo de reagentes ou produtos e é operado de acordo com as seguintes
características: composição uniforme dentro do reator, a composição de saída
é igual à composição do interior do reator, a taxa da reação é a mesma em
todo o reator, inclusive na saída. Em inglês é conhecido como: Continuous
Stirred Tank Reactor (CSTR)
Obs : Para reações de ordem n>0, a concentração do reagente diminui ao
longo do comprimento de um reator tubular, enquanto que para um reator de
mistura, a concentração do reagente cai imediatamente para um valor baixo.
III – (V)
Esperam-se taxas de transferência de calor elevadas na região próxima ao
empacotamento devido ao maior atrito nesta região.
IV – (V)
Reator de Leito Fluidizado – o funcionamento deste reator é parecido
com o PBR. Entretanto na prática trata-se de um tubo vertical onde
pequenas partículas sólidas são suspensas em uma corrente de fluxo
ascendente.
O leito somente fluidizará a partir de um certo valor de velocidade do fluido
ascendente. Essa velocidade é definida como a velocidade mínima de fluidização
(vmf).
Quando atinge-se vmf , a força da pressão (Fp) e a de empuxo (Fe) se igualam a
força do peso das partículas do leito (Fg).
Logo, Fp + Fe = Fg
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I. Interpretar textos e gráficos;
II. Analisar e criticar as informações
QUESTÃO Nº 24
Autor(a):
QUESTÃO Nº 25
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – - Fenômenos de transporte; - Operações Unitárias
Qual(is) conteúdo(s) preciso para responder essa questão?
-Transferência de massa e 1 e 2 lei de Fick; Números adimensionais
Qual o raciocínio errado da maioria? - Confudir os conceitos
I – (F) pois, A constante de proporcionalidade é denominada coeficiente de difusão D
e é característico tanto do soluto como do meio no qual se dissolve e não
somente do soluto como é afirmado no item I.
II – (V) (ok)
III – (F)
O mecanismo de transferência de massa através de um fluido em movimento é
designado por convecção sendo esta natural (se o movimento for provocado por
diferenças de densidades) ou forçada (se o movimento for provocado por ação de
agentes externos, como uma ventoinha, bomba centrifuga, ou outros).
Na transferência de massa há diversas contribuições, mas as mais importantes são:
1. Contribuição difusiva: transporte de matéria devido às interações
moleculares,
2. Contribuição convectiva: auxílio ao transporte de matéria como
conseqüência do movimento do meio.
IV- (V)
Para que uma espécie se movimente de uma região a outra é necessário uma
determinada “força motriz”. Assim, o movimento da matéria devido a diferença de
concentração do soluto com o meio, é diretamente proporcional a força motriz, ou seja:
(movimento da matéria) α (força motriz)
O teor da resposta de reação desse movimento, em virtude da ação
motriz, está associado à resistência oferecida pelo meio ao transporte do soluto
como:
1(movimento da matéria) = ( )
(resistência ao transporte)forçamotriz (1)
A resistência presente na equação (1) acima está relacionada com:
- Interação soluto/meio
- Interação soluto/meio + ação externa
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I. Interpretar textos e gráficos;
II. Analisar e criticar as informações
QUESTÃO Nº 26
Autor(a):
QUESTÃO Nº 27
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – - Fenômenos de transporte; - Operações Unitárias
Qual(is) conteúdo(s) preciso para responder essa questão?
- Transferência de calor
Qual o raciocínio errado da maioria? - confundir conceitos no item II.
I – ( F) a circulação forçada provoca o aumento da camada limite turbulenta;
II – ( F) pois a condensação de vapor de água presente no ar se dá quando este entra
em contato com a superfície do vidro, se esta se encontrar a uma temperatura mais
baixa que a temperatura de orvalho do ar interno e não pelo seu tempo de contato
com o mesmo.
III – (v)
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I -Interpretar textos e gráficos;
II - Analisar e criticar as informações
QUESTÃO Nº 28
Autor(a): Maria Isabel Dantas de Siqueira
Grau de dificuldade - Fácil
Área do conhecimento – Ergonomia e segurança do trabalho
Quais conteúdos preciso para responder essa questão?
Legislação
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
Lembrar que o EPI,como muitos pensam ,não é o único nem deve ser a primeira opção
para prevenção dos acidentes, deve ser adotado após tentativas de implantação de EPC
e procedimentos de ordem administrativas não forem suficientes,ou durante a implantação
destas opu nas situações emergenciais.
Como descobrir a resposta certa?
Lembrar da ordem de prioridades da legislação
Qual o raciocínio errado da maioria?
Achar que o EPI é a única e principal solução para prevenir os acidentes,o que na pratica
acontece por ser na maioria das vezes mais econômico
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Capacidade analítica na aplicação de ferramentas de gestão que visem
otimizar custos, operações e processos
Ter como valor a compreensão e a aplicação da ética;
Avaliar o impacto das atividades de engenharia no contexto social e ambiental;
d)Buscar permanentemente a atualização profissional.
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Analisar e criticar as informações;
Extrair conclusões, estabelecer relações, comparações e contrastes;
Fazer escolhas valorativas, avaliando as consequências;
Detectar Contradições.
QUESTÃO Nº 29
Autor(a): Fernanda Dias Silva
Uma etapa de um processo consiste na mistura de duas correntes de solução
de água contendo NaCl;
Sabe-se então que duas correntes são misturadas em um sistema fechado gerando a corrente
de saída.
O sistema é formado por 2 misturadores e a saída do primeiro é uma das
correntes de entrada do segundo;
A primeira corrente (corrente 1) é formada por uma solução 5% de sal em água
e tem vazão mássica de 500 g/min. Essa corrente se mistura com uma corrente 2,
formada apenas por água. A corrente 2 tem vazão mássica de 200 g/min;
Poderia se concluir que essas duas correntes formariam as correntes de entrada do sistema
em questão, mas a continuação do exercício demonstra que elas formam a corrente de saída
do primeiro sistema que constitui a de entrada do segundo. Logo:
A mistura das correntes 1 e 2 produz a corrente 3, que entra em um misturador
junto com uma corrente 4, formada por solução aquosa contendo 10% de NaCl e vazão
mássica de 1 000 g/min;
Assim forma-se o diagrama de blocos:
Desse misturador, sai uma solução aquosa com concentração de NaCl;
Essa última corrente seria a corrente de saída do sistema todo, formado pelos dois
misturadores, chamada de corrente 5.
Inicialmente deve-se descobrir a concentração da corrente 3, uma vez que sua vazão final é a
soma das correntes 1 e 2:
Corrente 1: 5% de NaCl/ 500g/min
Corrente 2: 0% de NaCl/ 200g/min
Corrente 3: x% de NaCl/ 700g/min
Logo: Corrente 1 + Corrente 2 = Corrente 3
5%. 500 + 0%. 200 = x%. 700
2500 + 0 = 700x
X = 2500/700
X = 3,6%
Assim: Corrente 3: 3,6%/ 700g/min
No segundo misturador a corrente 3 juntamente com a corrente 4 formam as correntes de
entrada e compõem a concentração da corrente de saída, que possui 1700g/min e
concentração desconhecida.
Corrente 3: 3,6%/ 700g/min
Corrente 4: 10%/ 1000g/min
Corrente 5: y%/ 1700g/min
Logo: Corrente 3 + Corrente 4 = Corrente 5
3,6%. 700 + 10%. 1000 = y%. 1700
2520 + 10000 = 1700y
y = 12520/1700
y = 7,4%
RESPOSTA: LETRA D
QUESTÃO Nº 30
Autor(a):
QUESTÃO Nº 31
Autor(a): Maria Isabel Dantas de Siqueira
Grau de dificuldade - Fácil
Área do conhecimento – Engenharia
Apresenta interdisciplinaridade com Processos na indústria de alimentos; Operações
Unitárias I; Projeto de Fábrica; Projeto de produtos; Bioquímica de alimentos
Quais conteúdos preciso para responder essa questão?
Processos de desidratação de alimentos; Equipamentos utilizados na desidratação de
alimentos
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
Analisar o custo do processo lembrando que existem processos de secagem simples aos
mais complexos,o que diferencia no custo devido ao gasto de energia e da tecnologia
empregada no desenvolvimento e operação do equipamento
Associar as temperaturas utilizadas nos diferentes processos de secagem,lembrando que na
liofilização utiliza-se temperaturas baixas ( sublimação da água )utilizando para se conseguir
esta sublimação os processos de congelamento e submissão ao vácuo. O spray dryer é um
processo que utiliza ar a temperaturas altas comparadas aos outros processos de
secagem,devido ao curto tempo de contato com o alimento
Como descobrir a resposta certa?
Detectar os informações incorretas como o uso de baixas temperaturas no spray dryer,o que é
justamente o contrário ,pois é o processo de secagem em que o ar é aquecido a temperaturas
altas apesar do alimento não alcançar a temperatura do ar.
Outra informação errada é a retrogradação do amido que ocorre após o cozimento do
amido ( gelatinização) e na liofilização as temperaturas são baixas não ocorrendo este
cozimento.
Após a analise crítica a decisão ficará no processo e equipamento que atenda a matéria
prima e tenha custo viável : Banana verde é solida,o spray dryer é indicado para líquidos e
tem custo alto, a liofilização é um processo caro devido ao custo de energia para congelar e
promover vácuo sendo indicado para produtos de alto valor agregado que não é o caso da
farinha de banana verde. Assim o processo mais indicado é o de secagem em pedaços por
ar quente em secadores de bandeja seja aquecidos a gás,eletricidade ou solar ,ou ainda a
combinação destes para reduzir gasto.
Para obter a farinha, após a secagem dos pedaços, deve ser feita a trituração e peneiragem
para padronização da granulometria
Qual o raciocínio errado da maioria?
Desconsiderar a forma física da materia-prima ou pensar que tecnologias mais modernas
como a liofilização é a melhor opção não levando em conta o custo
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à
Engenharia
Estabelecer técnicas de estocagem e conservação de matéria-prima,
processamento, controle de qualidade e distribuição do produto industrializado
Capacidade de elaborar o estudo de viabilidade econômica e de utilizar novas
tecnologias, técnicas e ferramentas em projetos de engenharia na área de alimentos
Ter visão multidisciplinar e integrada do conhecimento adquirido;
Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Analisar e criticar as informações;
Extrair conclusões, estabelecer relações, comparações e contrastes;
Fazer escolhas valorativas, avaliando as consequências;
Detectar Contradições;
Propor soluções para situações problema
QUESTÃO Nº 32
Autor(a): Nástia Rosa Almeida Coelhol
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – Processamento de frutas e hortaliças
Apresenta interdisciplinaridade com Química de Alimentos e Bioquímica de Alimentos
Quais conteúdos preciso para responder essa questão?
O conteúdo necessário é PROCESSAMENTO DE SUCOS DE FRUTAS CÍTRICAS e
PERFIL QUÍMICO DE CADA COMPONENTE DO RESÍDUO CONFRONTADO COM
AS CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO INDUSTRIAL
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
O ESTUDANTE DEVE PENSAR NA COMPOSIÇÃO DO RESÍDUO DE CADA PARTE
DA FRUTA, APRESENTADA NO TERCEIRO PARÁGRAFO (CASCAS, SEMENTES E
BAGAÇO). É IMPORTANTE PERCEBER QUE OS DOIS PRIMEIROS PARÁGRAFOS
SÃO APENAS DE CONTEXTUALIZAÇÃO.
Como descobrir a resposta certa?
PARA DESCOBRIR A RESPOSTA CORRETA O ESTUDANTE DEVERÁ LEMBRAR
QUE:
1- A LARANJA (NEM SUA CASCA) É FONTE SIGNIFICATIVA DAS
VITAMINAS C e E NA DIETA (O QUE JÁ EXCLUI AS RESPOSTAS B ,D e E);
2- A FRUTOSE É NORMALMENTE OBTIDA EM NÍVEL INDUSTRIAL
PELA INVERSÃO DA GLICOSE. SENDO OS RESÍDUOS POBRES NESSA
SUBSTÂNCIA, A EXTRAÇÃO “SUSTENTÁVEL” FICA COMPROMETIDA.
ISSO EXCLUI AS ALTERNATIVAS A e B.
Sobra, portanto, apenas a alternativa C.
ELA REALMENTE ESTÁ CORRETA PORQUE A CASCA CONTÉM SUBSTÂNCIAS
TERPENÓIDES, OS ÓLEOS ESSENCIAIS E O BAGAÇO É RICO EM PECTINA.
Qual o raciocínio errado da maioria?
A MAIORIA MARCARIA AS ALTERNATIVAS “A” E “B”, POR CAUSA DA PALAVRA
“FRUTOSE”, ASSOCIANDO ESTA SUBSTÂNCIA À FRUTA.
OUTRA POSSIBILIDADE É MARCAR A ALTERNATIVA “E”, POR CAUSA DA
EXPRESSÃO “ÁCIDO ASCÓRBICO”, ASSOCIANDO ESSE COMPONENTE (a
vitamina C) À LARANJA. PORÉM, É PRECISO LEMBAR QUE A VITAMINA C
SOMENTE ESTÁ PRESENTE NO SUCO, E NÃO NOS RESÍDUOS DA LARANJA
(ELA É HIDROSSOLÚVEL).
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
- Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
- Capacidade de desempenhar as atividades de engenharia, ciência e tecnologia
- Desenvolver tecnologias e processos que reduzam o desperdício de alimentos e matérias-
primas com a preocupação de preservar o meio ambiente;
- Capacidade de elaborar o estudo de viabilidade econômica e de utilizar novas tecnologias,
técnicas e ferramentas em projetos de engenharia na área de alimentos;
- Ter visão multidisciplinar e integrada do conhecimento adquirido;
- Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
- Analisar e criticar as informações;
- Extrair conclusões, estabelecer relações, comparações e contrastes.
QUESTÃO Nº 33
Autor(a): Maria Isabel Dantas de Siqueira
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – Engenharia
Apresenta interdisciplinaridade com Processos na industria de alimentos; Operações
Unitárias I; Fisico-quimica :fases da água e conceito de atividade de água
Quais conteúdos preciso para responder essa questão? Processos de concentração
e desidratação de alimentos; Fisico-quimica da água
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
Ligar os dados de pressão e temperatura no gráfico e verificar onde se situa o ponto em cada
alternativa.
Associar que na liofilização ocorre sublimação e o ponto dado na opção I (P < que 4,579
mmHg e temperatura < que 0,01ºC) corresponde a zona de sublimação ( Solido passando a
vapor sem passar pela fase liquida) estando portanto correta
Os dados da opção II ( T=100ºC e P = 750mmhg) cruzam a direita da linha de vaporização
portanto a água se encontra na forma de vapor estando a opção errada
Os dados da opção III ( T=100ºC e P = 760mmhg) cruzam na linha de vaporização portanto
a evaporação da água se inicia neste ponto esta correta
Peladefinição de atividade de água, Aw so é 1 em água liquida pura qualquer solido ou
modificação física da água que impeça a utilização desta pelos micro-organismos e para
reações químicas reduz a AW, a opção IV esta correta
Como descobrir a resposta certa?
Analisando cada questão e utilizando os conceitos de físico-quimica das fases da água em
função da pressão e temperatura e do conceito de atividade de água.
Associar estes conceitos com a fundamentação dos processos de conservação de
liofilização, concentração e congelamento
Qual o raciocínio errado da maioria?
Erro na interpretação dos pontos de cruzamento, não entendimento do gráfico de fases da
água
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à
Engenharia;
Ter visão multidisciplinar e integrada do conhecimento adquirido;
Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos.
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Interpretar textos e gráficos;
Analisar e criticar as informações;
Extrair conclusões, estabelecer relações, comparações e contrastes;
Fazer escolhas valorativas, avaliando as consequências;
Detectar Contradições.
QUESTÃO Nº 34
Autor(a): Maria ximena Vázquez Fernández
Grau de dificuldade - Difícil
Área do conhecimento – Tecnologia de Alimentos e controle de Qualidade
Apresenta interdisciplinaridade com físico-química
Quais conteúdos preciso para responder essa questão?
Controle Estatístico de Processos – Planos de Amostragem
Como descobrir a resposta certa?
Associando nível de inspeção com NQA
Qual o raciocínio errado da maioria?
Achar que quando a tabela indica os valores de aceitação e rejeição com a seta, não
existem esses valores.
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
Analisar e criticar as informações; Extrair conclusões, estabelecer relações, comparações e
contrastes
Se você discorda do gabarito, explique o porquê.
Sim. Discordo por que o NQA não deveria ser utilizado para definir o código literal.
Apenas o tamanho do lote e o nível de inspeção indicado no enunciado da questão
(Nível II, de acordo com SBCTA). Daí se encontra o código literal K (tamanho de
amostra de 20 unidades, para o referido lote – 140 unidades). Usar o NQA indicado
(0,4) apenas na tabela que define o tamanho da amostra e os critérios de aceitação e
rejeição. Com isso tem-se Ac = 0 e Re = 1. Então, a resposta certa seria letra B, e não
C, como indicado no gabarito.
O estudante deve:
Definir na Tabela de codificação da amostragem o código literal, a partir
do tamanho da amostra e do nível de inspeção.
Para a referida questão o tamanho do lote é de 140 unidades, e o nível
de inspeção indicado é o nível geral de inspeção II.
Observar que, há indicação de um NQA de 0,4 (defeito crítico).
Então, adotar nível de inspeção III.
Portanto, o código literal é G.
Com esse código (G), definir na tabela apresentada (Plano de
amostragem Simples – normal) o tamanho da amostra e os critérios para
aceitação e rejeição.
Deve-se adotar o NQA 0,4.
Portanto, de acordo com a tabela, tem-se: Tamanho da amostra = 32;
Ac=0 e Re=1
Com esses dados tem-se então que a letra C é a resposta, de acordo
com o indicado no gabarito
QUESTÃO Nº 35
Autor(a): Carlos Stuart Coronel Palma
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – Bioquímica de alimentos; Tecnologia de Carnes;Matérias-
Primas
Apresenta interdisciplinaridade com Bioquímica de alimentos; Tecnologia de Carnes;
Matérias Primas
Qual(is) conteúdo(s) preciso para responder essa questão?
Matérias primas de alimentos (variação de PH de carnes e pescado).
Bioquímica de alimentos ( estabilidade de emulsão)
Tecnologia de carnes ( conhecimento de CMS – Carnes mecanicamente separada e
emulsões cárneas)
Como devo associar esse conteúdo no meu raciocínio?
Saber analisar variação de PH em produtos cárneas, Conhecimento de emulsões
cárneas.
Como descobrir a resposta certa?
Analisando os gráficos e os dados obtidos na questão.
Qual o raciocínio errado da maioria?
Não saber interpretação de gráficos e surpresa na associação de conteúdos e ideias.
QUESTÃO DISCURSIVA NÚMERO 3
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Médio
Área do conhecimento – Engenharia: - Fenômenos de transporte; - Operações
Unitárias
Resolução
a) Circuito térmico equivalente:
b) A resistência térmica total é avaliada conforme a expressão a seguir:
R = ( Tint –Tamb) / Q = ( 925 -25 ) /1000 = 0,9ºC / W (1)
As resistências térmicas do sistema podem ser calculadas individualmente de acordo
com o meio ( Condução e Convecção).
RConv = 1/(h.A) = 1/( 10x1) = 0,1ºC / W (2) - Convecção
R1 = L1 / ( k1 .A ) = L1 / ( 0,5 .1 ) = L1 / 0,5 ºC / W (3) - Condução
R2 = L2 / ( k2 .A ) = L2 / ( 0,1 .1 ) = L2 / 0,1 ºC / W (4) - Condução
A resistência total pode ser fornecida pelo somatório das resistências.
Rtotal = R1 + R2 + RConv (5)
Substituindo a equação (1), (2), (3), (4) na equação (5)
0,9 = (L1 / 0,5) + (L2 / 0,1) + 0,1 (6)
Outra equação que temos é a relação entre L1 e L2. Quando somamos as duas
espessuras encontramos a espessura total do forno.
L1 + L2 = 0,3 (7)
Resolvendo o sistema formado pelas as equações (7) e ( 6), determina-se os valores
de L1 e L2 .
L1 = 0,275 m
L2 = 0,025 m
c) A temperatura externa pode ser obtida por meio do último trecho do circuito:
Q= ( TEnt –Tamb) / RConv
TExt = TAmb + ( Q * RConv ) = 25 + ( 1000 * 0,1) = 125 ºC
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I -Interpretar textos e gráficos;
II - Analisar e criticar as informações
QUESTÃO DISCURSIVA NÚMERO 4
Autor(a): Flávio Marques Carvalho
Grau de dificuldade - Difícil
Área do conhecimento – Engenharia: - Fenômenos de transporte; - Operações
Unitárias
Quais conteúdos preciso para responder essa questão?
- Cálculo de vazão, velocidade, número de Reynolds
Resolução
a) Qual o volume, em litros, de óleo retirado do tanque após 10 segundos, se a
velocidade máxima de descarga do óleo alcançar 0,35 m/s? Dados: π ≈ 22/7;
1 m3 = 1 000 L
b) Mantida a mesma velocidade média, se, em vez do óleo, o tanque estivesse
preenchido com água, quais modificações seriam esperadas no processo? Dados:
massa específica do óleo = 800 kg/m3, massa específica da água = 1 000 kg/m3,
viscosidade do óleo = 0,056 Pa.s e viscosidade da água = 0,001 Pa.s
Determinar uma relação entre a velocidade média e a velocidade máxima, a partir do
perfil de velocidade do óleo no tubo descrito pela equação 1, e da definição de
velocidade média (equação 2):
v = vmáx [1 – (r/R)2] (1)
vmédia = Q/A e Q = ∫v dA (2)
vmédia = ∫v dA/A (3)
Os limites da integral localizada no numerador da equação (3) vão de 0 a R, e a área
da seção circular do tubo é A = πD2 / 4.
Substituindo e integrando a equação (3), chega-se à equação (4):
vmédia = [(2vmáx)/R2] × [(R2/2) – (R4/4R2)] = (2vmáx R2)/4R2 = vmáx/2 (4)
Outra solução:
Como o fluido é viscoso, a tendência é que o número de Reynolds seja baixo,
situando-se numa região laminar (Re<2.100), na qual, a velocidade média do fluido é a
metade da velocidade máxima: Como a velocidade máxima é 0,35 m/s, tem-se que a
velocidade média é igual a 0,175 m/s. Assim, é possível verificar que o número de
Reynolds é laminar para as condições do processo:
Reóleo = (ρ*vmédia*D)/μ = (800 × 0,175 × 0,4)/0,056 = 1.000 < 2.100 (5)
Chegando à conclusão que a vmédia = vmáx/2, o candidato deve selecionar um
volume de controle que envolva o tanque e sua saída inferior e escrever um balanço
de massa para o volume de controle escolhido, na forma simplificada ou usando, por
exemplo, o Teorema de Transporte de Reynolds, descrito na equação (6):
0 = ∂ (∫VC ρ dV)/∂t + ∫SC ρ vmédia dA (6)
Onde: ρ é a massa específica;
V é o volume;
A é a área;
VC é o volume de controle estabelecido e
SC a superfície de controle.
Considerando escoamento incompressível:
0 = ρ ∂(VVC)/∂t+ ρ vmédia A = ρ ∂(π D2 h/4 + π R2 L)/∂t + ρ vmédia π R2 (7)
Como dL/dt = 0, já que não há variação da quantidade de fluido com o tempo ao longo
do tubo de comprimento L:
0 = (π D2/4) dh/dt + vmédia π R2 (7)
dh/dt = -4 vmédia (R/D)2 = -2 vmáx (R/ D)2 (8)
Substituindo os valores dados no enunciado:
dh/dt = -2 × 0,35 × (0,2/2)2 = -0,007 m/s (9)
Para se calcular o volume retirado do tanque, basta multiplicar dh/dt pela área da
seção circular do tanque e pelo tempo:
Volume de óleo retirado = (dh/dt) A t = 0,007 × 22 × (22/7) × 4 × 10 = 0,22 m3 = 220 L
(10)
b) Neste item, o candidato deve perceber que a mudança do fluido (óleo para água),
vai provocar uma mudança no regime de escoamento, de laminar para fortemente
turbulento, mudando o perfil de velocidade descrito no enunciado do item; a relação
entre a velocidade média e a velocidade máxima e o volume de líquido retirado do
tanque ao fim dos mesmos 10 segundos. A mudança do regime de escoamento pode
ser comprovada com o cálculo do número de Reynolds para a água, a partir dos dados
fornecidos no enunciado:
Re água = (ρ*vmédia*D)/μ = (1.000 × 0,175 × 0,4)/0,001 = 70.000 > 2.100 (11)
A equação (11) mostra um Reynolds muito maior para a água do que para o óleo
(equação 5).
Essa questão trabalha com qual competência(s)?
a) Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia;
Essa questão trabalha com qual habilidade(s)?
I -Interpretar textos e gráficos;
II - Analisar e criticar as informações
QUESTÃO DISCURSIVA NÚMERO 5
Autor(a): Maria Ximena V. F
CLORETO FÉRRICO
Volume de coagulante
0,2 mL/L x 1.000 L/m³ x 250 m³ = 50.000 mL
Custo do coagulante
50.000 mL x 1,00/1.000 mL = R$ 50,00/h
Correção da acidez do lodo
1 m³/h x 150,00/m³ = R$ 150,00/h
Custo total com cloreto férrico: R$ 200,00/h
POLICLORETO DE ALUMÍNIO
Custo do coagulante
50.000 mL x 1,20/1.000 mL = R$ 60,00/h
Disposição do lodo
1 m³/h x 200,00/m³ = R$ 200,00/h
Custo total com policloreto de alumínio: R$ 260,00/h
Os dois coagulantes são eficientes para a remoção dos poluentes e ambos permitiram
atingir o limite da legislação para óleos e graxas (principal poluente a ser removido no
flotador).
Como depois do flotador há outras etapas mais adequadas para a remoção dos
demais poluentes, e o tipo de coagulante não afeta estas outras etapas, então
tecnicamente não há diferença significativa para a substituição do coagulante.
Os demais poluentes devem ser removidos em sistema complementar.
A disposição do lodo com a substituição do cloreto férrico pelo policloreto de alumínio
geraria um passivo ambiental para a empresa.
A substituição do coagulante aumentaria o custo em R$ 60,00/h, tornando inviável a
troca.