LISTA 2022

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA - ITEC 
ANÁLISE E CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 
PROFESSOR: Edilson Marques Magalhães 1o Período - 2022 – Lista de Exercícios 
 
ALUNO (A):___________________________________________________________ MAT.:________________________ 
 
1- Considere o sistema abaixo, sabe-se que as reações são elementares, processo isotérmico e que 
todas as correntes possuem a mesma massa específica. Obtenha a formulação matemática para o 
sistema (componente A e B). 
 
 
 
1
2
k
k
A A A
A B P


  
  
 
 
 
2) As Indústrias de processos químicos abrangem várias etapas de pré e pós tratamento de 
determinados materiais. Entre essas etapas está a etapa de aquecimento a qual é de primordial 
importância para o bom processamento dos materiais. Sendo assim, para fins de controle e otimização 
do processo, é preciso dispor de um conjunto de informações que estão diretamente ligados com a 
operação de aquecimento em uma linha de processo industrial. Dessa forma, de acordo com a Figura 
abaixo, prove que o modelo matemático que representa o comportamento dinâmico do tanque de 
aquecimento é dado por:    ; Si i i
P
UA T TAdh AhdT
F F F T T
dT dt c

     
 
 
 
3) Considere o processo de mistura mostrado na Figura a seguir, no qual uma corrente de uma solução 
contendo açúcar dissolvido escoa em um tanque de volume de armazenamento V. Tanto a vazão 
volumétrica iF como a concentração de açúcar na corrente de alimentação do tanque ic variam com o 
tempo. Determine o conjunto de equações que compõe o modelo matemático para o processo. 
 
 
0
( / )
( / )
A
A
F l s
C mol l
A
B
F
C
C
V cte
0
( / )
( / )
B
B
F l s
C mol l
 
 
 
4) Considere um tanque de volume constante, perfeitamente agitado. As correntes de entrada são 
constituídas pelo mesmo líquido. A temperatura e a taxa de fluxo de cada um dos fluxos podem 
variar com o tempo (kg/s). a) Obtenha um modelo dinâmico que descreverá a operação transitória. 
b) Simplifique seu modelo, se possível, para uma ou mais equações diferenciais, eliminando 
quaisquer equações algébricas. Além disso, simplifique quaisquer derivativos de produtos de 
variáveis. c) Defina todos os fatores que constituem o modelo final e classifique o modelo. 
 
 
 
 
 
 
5) Considere o tanque de mistura abaixo. Neste processo, os fluxos volumétricos de entrada e saída são 
constantes e iguais, a densidade do líquido e a capacidade calorífica também podem ser consideradas 
constantes. O líquido no tanque está bem misturado, e é aquecido pela corrente do fluxo de entrada. Baseados 
nessas afirmações e com as informações contidas na Figura, desenvolver o modelo matemático que representa 
o processo de mistura A entrada de energia devido ao agitador pode ser desprezada. 
2. .
J
U
m s K
 . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 /F m s  
  0,iT t C  
3 /F m s  
  0,T t C  
 SQ U A T T 