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EQ 481 – Introdução à Engenharia Química – Revisão do Primeiro Princípio da Termodinâmica 1 
 
Universidade Estadual de Campinas 
Faculdade de Engenharia Química 
Departamento de Tecnologia de Polímeros 
 
EQ481 – Introdução à Engenharia Química 
 
Revisão do Primeiro Princípio da Termodinâmica 
 
 
1. Água flui para uma unidade de processo através de uma tubulação de 2 cm de diâmetro 
interno a uma taxa de 2 m3/h. Calcule a energia cinética da corrente de água em J/s. 
2. Óleo cru é bombeado a uma taxa de 15 kg/s de um poço a 220m de profundidade para um 
tanque de armazenamento a 20 metros de altura acima do solo. Calcule a energia potencial 
necessária para tal processo. 
3. Um gás flui através de um longo tubo de diâmetro constante. A saída do tubo está mais alta 
que a entrada e a pressão do gás na saída é menor que a da entrada. A temperatura do 
gás é constante através do tubo e o sistema está em estado permanente. a) Qual a relação 
entre os fluxos mássicos, os volumétricos e as densidades em entrada e na saída? b) A 
variação da energia potencial é positiva, negativa ou nula? E a variação da energia 
cinética? 
4. O que os termos sistema fechado e sistema aberto querem dizer? O que é um sistema 
adiabático? 
5. A energia interna específica do gás Hélio a 300°C e 1 atm é de 3800 J/mol. e o volume 
molar específico à mesma temperatura e pressão é 24,63 litros/mol. Calcule a entalpia 
específica de uma corrente de Hélio nestas condições, cujo fluxo molar é de 250kmol/h. 
6. Equação geral do balanço de energia: ∆H + ∆Ecinética + ∆Epotencial = Q + W. Explique a 
simplificação nos seguintes casos: 
a)não há partes móveis no sistema; 
b)sistema e sua vizinhança estão à mesma temperatura; 
c)as velocidades lineares de todas as correntes são constantes; 
d)todas as correntes entram e saem no mesmo nível. 
7. Quinhentos kilogramas de vapor acionam uma turbina. O vapor entra a 44 atm e 450°C e a 
uma velocidade 60 m/s; e sai à 5m abaixo da turbina à pressão atmosférica e uma 
velocidade de360 m/s. A turbina produz trabalho a uma taxa de 70kW, e a perda de calor na 
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turbina é estimada em 104 kcal/h. Calcule a variação da entalpia específica associada ao 
processo. 
8. Duas correntes de água são misturadas para formar alimentação de um refervedor. Os 
dados do processo são fornecidos: 
- alimentação 1: 120 kg/min à 30°C 
- alimentação 2: 175 kg/min à 65°C 
- pressão no refervedor: 17 bar (absoluta) 
O vapor sai do refervedor por um cano de 6 cm (di). Calcule a quantidade de calor 
necessária ao refervedor (Q, kJ/min), se a corrente de saída é vapor saturado à pressão do 
refervedor. Despreze a energia cinética das correntes de entrada. 
9. Uma corrente de gás contendo 60% em massa de etano e 40% de butano deve ser 
aquecida de 150 à 250K a uma pressão de 5 bars. Calcule o calor necessário por kg de 
mistura, desprezando as variações de energia cinética e potencial. 
 
 
 
10. Vapor saturado a 1 atm é descarregado de uma turbina a uma taxa de 1000 kg/h. Vapor 
superaquecido a 300°C e 1 atm é necessário como alimentação de um trocador de calor; 
para produzí-lo, mistura-se o primeiro vapor a um vapor superaquecido à 400°C e 1 atm. As 
unidades de mistura são adiabáticas. Calcule a quantidade de vapor a 300°C produzido e o 
fluxo volumétrico de vapor a 400°C.