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 25% de NaOH? Encontre ṁ2.
Um evaporador concentra uma solução de NaOH evaporando água pura. Encontre a água evaporada W em kg/h.
etanol quente resfria água em um trocador de calor em contracorrente sem perda de calor. Encontre a temperatura de saída da água tout.
óleo leve 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 10 L contém 130 g de CH₄ a 40 °C. Trate como gás ideal e encontre a pressão P.
Encontre a massa específica ρ de CH₄ a 700 kPa e 160 °C, tratando como gás ideal.
4 g de CH4 e 16 g de O2 reagem segundo CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Que massa m de CO2 se pode formar?
Na reação 2H2 + O2 → 2H2O, 6 g de H2 reagem completamente (os outros reagentes em excesso) e recolhem-se 50,41 g de H2O. Calcule o rendimento percentual Y.
Resposta: ṁ2 = 400 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 = 617,1 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 = 50,02 °C
Balanço de energia do trocador: sem perdas, ṁhcp,h(Th,in − Th,out) = ṁccp,c(tout − tin).
Resposta: ṁc = 1,79 kg/s
Balanço de energia com perdas: calor liberado = calor absorvido + calor perdido.
Resposta: P = 2110 kPa
Lei dos gases ideais: PV = nRT, com n = m/M.
Resposta: ρ = 3,118 kg/m³
Massa específica de um gás ideal: ρ = PM/(RT).
Resposta: m = 10,98 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 = 93,99 %
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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