Lista de exercícios 3

1) Classifique o tipo de escoamento (laminar, transição ou turbulento) da água

(µágua = 1,003×10-3

kg m-1

s-1

) escoando nas seguintes situações:

a) 100 mL/min em um tubo liso de 32 mm de diâmetro

b) 10 L/min em um tubo liso de 64 mm de diâmetro

c) 7 L/min em um tubo liso de 64 mm de diâmetro

d) 100 L/min em um tubo liso de 32 mm de diâmetro

2) Quais são os mecanismos de transferência de calor? Qual a diferença entre eles?

3) Duas misturas metanol-água estão contidas em recipientes separados. A primeira

contém 40% em massa de metanol e a segunda contém 70% em massa de metanol. Se 200 g da 1ª mistura são combinadas com 150 g da 2ª, qual será a

massa e a composição (mássica) do produto.

4) Destilam-se mil quilogramas por hora de uma mistura contendo partes iguais em massa de metanol e água. As correntes de produto saem pelo topo e pelo fundo

da coluna de destilação. A vazão da corrente de produto de fundo é 673 kg/h, enquanto a corrente de produto de topo contém 96% em massa de metanol.

a) Desenhe e rotule um fluxograma de processo.

b) Calcule as frações mássicas e molares de metanol e as vazões molares de

metanol e água na corrente de produto de fundo.

5) Uma corrente contendo uma solução aquosa de própolis a 5% em massa é

alimentada em um misturador juntamente com 1000 kg h-1 de outra corrente cuja

composição em massa é 3% em água e 97% em álcool. Deixa o misturador 30

kg h-1 de uma solução contendo apenas álcool e própolis e outra corrente a 1043

kg h-1

de uma solução contendo própolis, água e álcool. Sabendo-se que nesta

última corrente com três componentes a vazão mássica da própolis é de 0,05 kg

h-1

, determine a composição percentual em massa e a vazão mássica de todas as

correntes do processo.

6) Um mistura líquida contém 60% em massa de etanol (E), 5% em massa de um soluto dissolvido (S) e o resto é água. Uma corrente desta mistura alimenta uma

coluna de destilação contínua operando no estado estacionário. As correntes de

produto saem pelo topo e pelo fundo da coluna. O projeto da coluna prevê que

as correntes de produto saem pelo topo e pelo fundo da coluna. O projeto da

coluna prevê que as correntes de produto devem ter vazões mássicas iguais e que

a corrente de topo deve conter 90% em massa de etanol e nenhum soluto.

a) Faça um fluxograma do processo e rotule todo o diagrama de fluxo.

b) Calcule a fração mássica de S na corrente de fundo. c) A fração de etanol na alimentação que sai na corrente de produto de fundo.

Universidade Federal de São Paulo – campus de Diadema Curso: Farmácia e Bioquímica Integral Ano Letivo: 2012

Unidade curricular: Operações Unitárias Termo/Série: Docente Responsável: Profa. Dra. Juliana Ferrari Ferreira

7) O licor ácido resultante de um processo de nitração contém 23% de ácido nítrico e 57% de ácido sulfúrico. Este licor deve ser concentrado para conter 27% de

ácido nítrico e 605 de ácido sulfúrico, em peso, pela adição de H2SO4 a 93% e H2NO3 a 90%. Calcular o peso do licor inicial e dos ácidos concentrados que

devem ser misturados para obter 1000 kg de mistura final concentrada.