Avaliação de Fenômenos de Transporte I - Balanço Global de Massa PDF

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Balanço Global de Massa...

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2ª LISTA DE FT I - Primeiro Semestre de 2019 - Prof. João C. Thoméo Balanço Global de Massa

1. No processamento de peixe, após a extração do óleo, gera-se um resíduo altamente protéico que pode ser empregado na alimentação humana ou animal. Tal resíduo é denominado torta de peixe, que para ser armazenado e comercializado necessita ser seco, recebendo então o nome de farinha de peixe. Sabe-se que uma torta de peixe tinha 80% de umidade (base úmida) antes de entrar num secador de tambor rotativo e que a farinha de peixe que deixou o secador tinha 40% de umidade (b.u.), sendo removidos 100kg de água nesta operação. Determinar: a massa total de torta e a massa total da farinha. A definição de umidade em base úmida é dada por:

x (b.u.) 

m água m total



m água mágua  msólido sec o

2. Na alimentação de uma coluna de destilação entra uma mistura de água, etanol e resíduos orgânicos. A vazão de alimentação da coluna é de 1000kg/h, cuja composição é de 10% de álcool e 85% de água. No topo da coluna (destilado) a vazão é de 10% da vazão de entrada, com composição 60% de álcool e 40% de água. Deseja-se saber a vazão de resíduos que sai pelo fundo da coluna e a composição desta fração. 3. Etanol é usado como combustível em uma caldeira. A reação de combustão do etanol é dada por: C2H5OH + 3O2  2CO2 + 3 H2O Numa caldeira são queimados 20kg/h de etanol hidratado, cuja composição, em massa, é de aproximadamente 96% de etanol. Sabe-se que esta queima é realizada com 30% de excesso de ar atmosférico. Estimar a vazão mássica de ar na entrada da caldeira e a quantidade de água que sai da mesma. 4. O diagrama de blocos abaixo representa uma etapa de mistura de ingredientes, onde F é a corrente de entrada dos componentes principais, A é a corrente de entrada de aditivos e P a corrente de saída dos produtos. Neste processo existem três componentes (1, 2 e 3) e suas frações mássicas são identificadas por w. Determinar o valor da corrente A e as frações mássicas que estão faltando.

5. Água escoa por uma tubulação de 0,075 m de diâmetro a uma velocidade dada pela equação: v = 5,6 x 10-2 [ 1 - (r/R)2] (m/s) e cai num tanque cilíndrico de 160 cm de diâmetro e 60 cm de altura total. Se a altura inicial de água no tanque for 10 cm, quanto tempo levará para que a água transborde? 6. Um fluido entra no bocal da esquerda do dispositivo ilustrado (figura 1) a uma vazão de 0,5 ft3/s e sai pelo bocal da direita a uma velocidade dependente da altura de líquido no tanque, de acordo com a seguinte expressão: v = (2gz)1/2. Inicialmente a altura de líquido no tanque é de 9 ft. Pede-se: a) uma expressão analítica do tempo em função da altura de líquido no tanque; b) determinar o tempo necessário para que a altura de líquido no tanque seja 4 ft. (Dado: g = 32,81 ft/s2). D = 2ft Q1 D2 = 2”

Figura 1

Ver Himmelblau (Engenharia Química, princípios e cálculos), cap 3. Há vários exercícios resolvidos e outros sugeridos, com resposta....