O interior de um refrigerador é mantido a uma temperatura constante através do funcionamento contínuo de seu motor. O calor é removido do interior da geladeira a uma taxa de 5,0 kJ/s.
Se a potência líquida entregue ao refrigerador é de 2,0 kW, qual o coeficiente de performance desse refrigerador?
Um reservatório, nas CNTP, contém 220 g de propano. O volume, em litros, desse reservatório, e a massa, em gramas, de metano que pode ser nele armazenado nas mesmas condições, ou seja, nas CNTP, são, respectivamente,
Uma solução aquosa contém bissulfito de sódio, a 316 g/L. Quais são a quantidade em moles e a concentração em mol/L de bissulfito de sódio em 2,5 litros dessa solução?
Dados:
Massa Atômica do Na = 23
Massa Atômica do S = 32
Massa Atômica do O = 16
No nível do mar, no Rio de Janeiro, se a unidade absoluta tem valor de 62,2%, qual será a razão entre a pressão atmosférica e da umidade nessas condições?
Num processo de lixiviação de bauxita, utiliza-se soda cáustica em solução 50% (m/m), seguindo a reação:
Al2 O3 + 2 NaOH → 2 NaAlO2 + H2O
Se a bauxita a ser tratada tem 50% (m/m) de óxido de alumínio e a quantidade a ser tratada é 1.020 toneladas, quantas toneladas de solução de soda cáustica devem ser utilizadas?
Dados:
Massa Atômica do Alumínio = 27
Massa Atômica do Sódio = 23
Massa Atômica do Hidrogênio = 1
Massa Atômica do Oxigênio = 16
Densidade da Água = 1,0 kg/L
Em diversos processos químicos, os equilíbrios de fases e o equilíbrio químico são primordiais.
O equilíbrio de fase
A transesterificação é muito empregada atualmente para a produção de biodiesel a partir de óleos e gorduras. Nessa reação, catalisada por hidróxido (NaOH ou KOH), um óleo vegetal reage com um álcool (metanol ou etanol).
Nesse processo, normalmente, o agente limitante e o reagente em excesso são, respectivamente,
C6 H6 + HNO3 → C6 H5 NO2 +H2O
Na nitração mostrada na reação acima, são adicionados 5 moles de benzeno e 6 moles de ácido nítrico.
Após 1 hora de reação, obtém-se uma conversão de 60%.
O número de moles de reagente limitante que resta na reação e a massa, em gramas, formada de produto são, respectivamente,
Dados:
Massa Atômica do Carbono = 12
Massa Atômica do Oxigênio = 16
Massa Atômica do Nitrogênio = 14
Massa Atômica do Hidrogênio = 1
Nos estudos de processos envolvendo líquido-vapor, o ponto de bolha e o ponto de orvalho são características importantes. Tais pontos podem variar conforme composição, temperatura e pressão e são, normalmente, avaliados em pressão ou temperatura constantes.
Numa mistura em temperatura constante, o ponto de bolha
Em um processo de flash, tem-se uma mistura homogênea de dois compostos P e Q. A alimentação do processo é de 1.200 kg/h, com composição de Q de 50% (m/m). No topo do processo, têm-se 98% molar de P e, no fundo, 3% molar de P.
Se MM. P = 100 e MM. Q = 200, quais são, em kmol/h, as vazões molar de topo e de fundo, respectivamente?
Um método bastante utilizado para estudo de destilação é o McCabe-Thiele, em que a resolução gráfica permite determinar diversos parâmetros da coluna de destilação. Nesse método, a reta q delimita as retas de retificação e o esgotamento para a condição de uma determinada coluna.
Além de efetuar a separação entre áreas dentro do destilador, a reta q
Um problema muito comum nos processos de destilação binária é a formação de azeótropo. Como o azeótropo é uma mistura que se comporta como uma substância pura, a separação simples por destilação é difícil.
Para a separação de misturas azeotrópicas por destilação, um procedimento possível é o(a)
Uma operação muito comum no refino de petróleo é a destilação de multicomponentes, em que é necessário efetuar separação mais sensível de certos componentes de uma mistura complexa. Um exemplo típico dessa operação é a debutanização, e um método muito utilizado é o empírico, que faz uso de diversas equações padrão em sequência através de um algoritmo padrão.
Tal sequência de equações colocadas em algoritmo é:
Em diversas operações unitárias na indústria, são utilizadas torres de pratos e de recheio, cada uma com características próprias.
No processo de absorção, indica-se o uso de
A variação do calor específico do H2SO4 com a temperatura, na base molar, expressa em cal . mol-1. ºC-1 , é representada pela equação
Cp = 33,25 + 0,033. T
onde T está em ºC.
Modificando a equação de modo que forneça o Cp na unidade cal . mol -1. K-1 , obtém-se
Um fluido, de viscosidade cinemática de 21 mm2 /s, desloca-se por uma tubulação de 35 mm de diâmetro.
Para que tal fluido escoe em regime turbulento, sua velocidade deve ser de
A transferência de calor pode ser feita através de diversos processos. Quando se trabalha com sólidos, tem-se, normalmente, a condução como principal transferência. Considere uma parede de um forno de 40 cm de espessura com temperatura interna de 600 oC, sendo a temperatura externa da parede do forno de 200 oC.
Nessas condições, o calor transferido por área de parede é 200 cal/m2 . Logo, a condutividade dessa parede será
Uma mufla, com dimensões de 50 cm x 50 cm x 50 cm (desprezando a espessura do material de aço da parte externa da estufa e considerando uma parede de refratário de 10 cm de espessura), trabalha com temperatura de 550 oC.
Se o fluxo de calor é de 300 cal/s, o coeficiente de transferência de calor (k) do material cerâmico é 0,05 cal . m-1 . K-1 . s-1 , então a temperatura da parede externa da mufla é
Para um trocador de calor, o índice de incrustação e o coeficiente global de troca térmica são importantes. Tal importância deve-se ao fato de, depois de algum tempo e devido ao tipo de material utilizado no trocador, poderem ocorrer problemas de resistência de troca térmica.
Sobre a resistência de troca e o coeficiente global, afirma-se que
Um processo de troca térmica busca diminuir a temperatura de uma corrente de gases de uma fornalha aproveitando o calor retirado para aquecer uma corrente de óleo cru que sofrerá dessalinização. O óleo cru chega à temperatura de 80 oC e deve ser aquecido até 150 oC. Considere que a temperatura de saída dos gases da fornalha é de 500 oC, e o coeficiente global de troca térmica dos gases é 2 vezes menor que o do óleo cru.
Nesse caso, a temperatura dos gases, após a troca térmica, será de
No controle de processo, fazem-se necessários ajustes de modo a garantir a confiabilidade de valores e respostas. Vários conceitos são importantes, como sensibilidade, tempo morto e ganho.
O ganho do sistema de controle
Na reação de um reagente X, gerando como produto Y, de segunda ordem, a velocidade de reação é - 0,4 mol .L-1. h-1 , e a concentração do reagente X, após uma hora, é 2 mol/L.
Qual é a constante de velocidade?
Diversos equipamentos são primordiais em processos químicos, sendo os reatores o coração de tais processos, visto que esses processam as reações químicas. Os principais reatores são o de batelada, o de mistura perfeita (CSTR) e o pistonado (PFR).
No reator