Balanço de massa
- Regime permanente
- entrada = saída
- Balanço total
- ṁ1 + ṁ2 = ṁ3
- Balanço por componente
- ṁ1x1 + ṁ2x2 = ṁ3x3
- Evaporador
- F·xF = P·xP, W = F − P
Formulários, as principais etapas dos métodos de cada tópico e 8 exercícios, com soluções completas no final.
Quanto da corrente 2 deve ser adicionado por hora à corrente 1 para que o produto da mistura contenha 40% de sal? Encontre ṁ2.
Um evaporador concentra uma solução de sal evaporando água pura. Encontre a água evaporada W em kg/h.
óleo leve quente resfria água em um trocador de calor em contracorrente sem perda de calor. Encontre a temperatura de saída da água tout.
etanol quente aquece água em um trocador que perde para o ambiente 5% do calor liberado pela corrente quente. Encontre a vazão de água ṁc necessária.
Um tanque de 20 L contém 120 g de He a 100 °C. Trate como gás ideal e encontre a pressão P.
Encontre a massa específica ρ de CO₂ a 450 kPa e 10 °C, tratando como gás ideal.
24 g de Na e 20 g de Cl2 reagem segundo 2Na + Cl2 → 2NaCl. Que massa m de NaCl se pode formar?
Na reação Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2, 20 g de Fe2O3 reagem completamente (os outros reagentes em excesso) e recolhem-se 11,89 g de Fe. Calcule o rendimento percentual Y.
Resposta: ṁ2 = 700 kg/h
Balanço de massa em regime permanente: entrada = saída para o total e para cada componente. Problemas de mistura combinam os dois.
Resposta: W = 1275 kg/h
Componente de amarração: um componente que passa inalterado em uma só corrente (aqui o soluto) liga as vazões diretamente. Depois o balanço total dá o resto.
Resposta: tout = 38,37 °C
Balanço de energia do trocador: sem perdas, ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin).
Resposta: ṁc = 9,982 kg/s
Balanço de energia com perdas: calor liberado = calor absorvido + calor perdido.
Resposta: P = 4650 kPa
Lei dos gases ideais: PV = nRT, com n = m/M.
Resposta: ρ = 8,413 kg/m³
Massa específica de um gás ideal: ρ = PM/(RT).
Resposta: m = 32,97 g
Estequiometria: uma equação acertada conta partículas, não gramas. Converta a massa em moles com n = m/M, use os coeficientes da equação como razão molar e volte à massa com m = n·M. Com dois reagentes, o reagente limitante é o que se esgota primeiro e fixa quanto produto se forma.
Resposta: Y = 84,99 %
Estequiometria: uma equação acertada conta partículas, não gramas. Converta a massa em moles com n = m/M, use os coeficientes da equação como razão molar e volte à massa com m = n·M. Com dois reagentes, o reagente limitante é o que se esgota primeiro e fixa quanto produto se forma.
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