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Nome: Ingridy Magnasco de Paiva Zaniboni RA: 120253739 Lista de Exercícios 1 - Revisão Conceitos Introdutórios e Balanço de Massa 1) O primeiro passo é transformar a unidade in em cm: 400𝑖𝑛3 𝑑𝑖𝑎 =( 2,54𝑐𝑚 1𝑙𝑛 ) 3 1ln = 2,54cm Unidade dia para min: 1 𝑑𝑖𝑎 = 24ℎ 1ℎ = 60𝑚𝑖𝑛 400 𝑥 (2,54𝑐𝑚)3 𝑥 1 𝑥 1 1 𝑥 1 𝑥 24 𝑥 60𝑚𝑖𝑛 = 6555𝑐𝑚3 1440𝑚𝑖𝑛 = 4,55𝑐𝑚3 𝑚𝑖𝑛 2) a) 1,8 .10-8 dm; b) 7,09. 10-8 in 3) O coeficiente, número ou módulo de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações industriais, aeronaves, foguetes e embarcações. O conceito foi introduzido por George Gabriel Stokes em 1851,[1] mas o número de Reynolds tem seu nome descendente de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro hidráulico irlandês (1842–1912), quem primeiro popularizou seu uso em 1883. O seu significado físico é um quociente de forças: forças de inércia (v/ꝓ) por forças de viscosidade (µ/D). É expressado como: Sendo: v - velocidade média do fluido D - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo µ - viscosidade dinâmica do fluido ꝓ- massa específica do fluido A significância fundamental do número de Reynolds é que ele permite avaliar o tipo do escoamento (a estabilidade do fluxo) e pode indicar se flui de forma laminar ou turbulenta. Para o caso de um fluxo de água num tubo cilíndrico, admite-se os valores de 2.000 e 2.400 como limites. Desta forma, para valores menores que 2.000 o fluxo será laminar, e para valores maiores que 2.400 o fluxo será turbulento. E para valores entre eles o fluxo será transitório. 4) Mar = fO2 x (MO2) + fN2 x (MN2) Mar = 0,21x(32)+0,79(28) Mar =6,72+22,12 Mar = 28,84g 5) Elemento Massa atômica (g) Qt de moléculas Massa (g) Ba 137,34 2 274,68 Cu 63,546 16 1.016,74 O 16 24 384 Y 88,905 1 88,905 Total 1.764,33 6) Componente Massa (Kg) Fração mássica MM (Kg/mol) Kg mol Fração molar NaOH 5 0,5 40 0,125 0,310 H2O 5 0,5 18 0,278 0,690 Total 10 1 58 0,403 1 7) Através do gráfico com a substância H2O, a massa específica demonstrou estabilidade até 70°C, acima desta temperatura a massa específica começa a diminuir em intervalos menores, a cada 10 graus perdas de décimos em massa específica. Com a substância NH3, a massa específica não demonstrou estabilidade, na medida que a temperatura aumenta a massa específica diminui com mais rapidez. Ambas as substâncias têm o mesmo comportamento quando temos a variável temperatura, na medida que aumenta a temperatura, diminui a massa. 8) a) batelada: O processo batelada é o modo de operação em que o sistema é operado de maneira descontínua, em regime transiente ou estado não estacionário. Isto é, em cada batelada (ciclo) o sistema é carregado com as matérias-primas e reagentes necessários, de forma que é efetuada a reação e formam-se os produtos. b) contínuo: A produção opera de forma ininterrupta, o que significa que o sistema é suprido de forma contínua e, simultaneamente, o produto formado é descarregado. Este tipo de processamento opera em regime permanente ou estado estacionário, onde condições como temperatura e vazão oscilam bem pouco ao longo do tempo. c) semi-contínuos: Neste tipo de operação alguns componentes são alimentados em bateladas enquanto outros são abastecidos de forma contínua. Por exemplo, no sistema de uma cafeteira, o pó de café é adicionado em bateladas, ou seja, apenas a quantidade necessária para o preparo da bebida. Já a água opera de forma contínua, uma vez que ela é adicionada de forma contínua ao mesmo tempo que o café líquido é retirado. d) regime permanente: Ocorre quando propriedades do fluido são invariáveis em cada ponto com o tempo; Também conhecido como estado estacionário. e) regime transiente: Ocorre quando condições do fluido em alguns pontos ou regiões são variáveis com o tempo. 9) T=3h=180min Dados Kg/h S1 10000 S2 ? P 12000 Acumulo 6000 10000(3)-10000(1) = 12000*(3-1) + F2*(3-1) – 12000*(3-1) 30000-10000= 12000*2 + F2*2 – 12000*2 20000= 2F2 20000/2=F2 10000=F2 A taxa da segunda corrente de alimentação é de 10.000Kg/h. 10) Componentes Kg Fração Mássica NaOH 450 0,05 H20 8550 0,095 Total A1 9000 1 Componentes Kg Fração Mássica NaOH 500 0,5 H20 500 0,5 Total A2 1000 1 Componentes Kg Fração Mássica NaOH 950 0,095 H20 9500 0,905 Produto Final 10000 1
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