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Universidade Estadual de Campinas 
Faculdade de Engenharia Química 
Departamento de Tecnologia de Polímeros 
 
EQ481A – Introdução à Engenharia Química 
 
1. Um recipiente quando cheio de gás nitrogênio, à temperatura e pressão padrão (STP-
Standard temperature and pressure ou CNTP- condições normais de temperatura e 
pressão), tem uma massa de 37,289 g. O mesmo recipiente cheio de dióxido de carbono 
gasoso, também nas mesmas condições, tem uma massa de 37,440 g. Este mesmo 
recipiente apresenta uma massa de 37,062 g, quando cheio, nas mesmas condições, 
com um gás desconhecido. Calcule a massa molar deste gás e baseado no valor obtido, 
tente identificar qual é o composto mais provável. 
 
2. Uma pessoa adulta respira em torno de 12 vezes por minuto, inalando aproximadamente 
500ml de ar de cada vez. As composições molares do gás inspirado e expirado são 
apresentadas na tabela abaixo. 
 
 
Componentes Gás inspirado (%) Gás expirado (%) 
O2 20,6 15,1 
CO2 0,0 3,7 
N2 77,4 75,0 
H2O 2,0 6,2 
 
O ar inspirado está a 24°C e 1 atm, e o ar expirado está na temperatura e pressão do 
corpo humano – 37°C e 1 atm. O nitrogênio não é transportado pelo sangue nos 
pulmões, então (N2)entra=(N2)sai. 
(a) Calcule a massa de O2, CO2 e H2O transferida dos gases pulmonares para o sangue 
ou vice-versa (especificar qual), por minuto. 
(b) Calcule o volume de ar exalado por mililitro de ar inalado. 
(c) Qual é a taxa de perda de peso por indivíduo (em g/min), apenas devido à 
respiração? 
 
3. Amônia líquida [densidade=d(20oC/4oC)=SG(em inglês)=0,817] é vaporizada e 
decomposta para formar hidrogênio e nitrogênio. Quantos litros de produto gasoso a 
20°C e 1,8bar de pressão (absoluta) seriam formados a partir de 50 litros de amônia 
líquida? 
 
4. Uma mistura de gás ideal contém 40% de N2, 30% de CO, e 30% de H2 por volume a 
uma pressão de 2atm (absoluta) e temperatura de 65°C. Calcule: 
(a) A pressão parcial de cada componente; 
(b) A fração mássica de nitrogênio; 
(c) A massa molecular média do gás; 
(d) A massa específica do gás (g/litro). 
 
5. Um gás de processo escoando a uma taxa de 20 000 ft3/h e 200°F, contém H2S a uma 
pressão parcial de 0,0294 psi. O gás passa por um lavador de gases (Scrubber) no qual 
92% do H2S é removido. Calcule a taxa de remoção do H2S em lbm/h. 
 
6. O ponto de ebulição normal da água é 100°C. Quatro litros de vapor de água pura a 
100°C e 0,80 atm sofrem compressão isotérmica. A pressão do sistema é monitorada, e 
o seguinte comportamento é observado: 
 2 
 
 P (atm) 
tempo 
0,8 
A 
B 
C 
D 
 
(a) o que acontece durante cada etapa AB, BC e CD? Que pressão corresponde à 
parte horizontal da curva? 
(b) Estime o volume ocupado pela água nos pontos B, C e D (faça as hipóteses 
necessárias). 
 
7. Um centímetro cúbico de clorofórmio líquido (CHCl3) é introduzido em um recipiente de 2 
litros que havia sido evacuado previamente. O recipiente e seu conteúdo atingem o 
equilíbrio a 25,9°C, sendo que nesta temperatura a pressão de vapor do clorofórmio é 
200mmHg. 
(a) Quantos moles de clorofórmio o recipiente contém? 
(b) Existe algum líquido remanescente no recipiente depois do atingimento do 
equilíbrio? Qual é a pressão final do recipiente? 
 
8. A pressão de vapor do metanol é 100mmHg a 21,2°C e 760mmHg a 64,7°C. Estime a 
pressão de vapor do metanol a 40°C usando: 
(a) A equação de Antoine; 
(b) A equação de Clausius-Clapeyron e os dois pontos dados; 
(c) A metodologia de interpolação linear entre os dois pontos. 
Tomando a primeira estimativa como sendo a correta, calcule a percentagem de erro 
associada às estimativas das letras (b) e (c). 
 
9. O aparato apresentado na figura é usado para medir a pressão de vapor de 
clorobenzeno. Um recipiente contendo clorobenzeno puro é imerso em um banho à 
temperatura constante, e a pressão de vapor é medida com um manômetro de mercúrio. 
O processo é repetido utilizando 7 temperaturas diferentes do banho. As leituras 
medidas em um dia com a pressão atmosférica à 755mmHg são apresentadas no tabela 
a seguir: 
 
T (°C) Nível de mercúrio-lado 
esquerdo (mm) 
Nível de mercúrio-lado 
direito (mm) 
35,3 767 32 
58,3 747 52 
89,4 677 122 
110,0 577 222 
160,2 17 782 
 
 
 
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(a) calcule a pressão de vapor (p*) do clorobenzeno a cada temperatura; 
(b) Construa uma curva em escala semi-log de p* versus 1/T, e use-a para estimar 
o ponto de ebulição normal e o calor de vaporização do clorobenzeno; 
(c) A equação de Clausius-Clapeyron parece ser justificada para clorobenzeno na 
faixa de temperatura entre 35,3 e 160,2°C? Explique. 
 
 
 
 
 
10. Metiletilcetona líquida (MEK) é introduzida em uma câmara contendo nitrogênio a 45°C. 
A pressão aumenta, e então cai para 1060mmHg com líquido ainda presente. Para o 
sistema em equilíbrio, calcule: 
(a) O número de graus de liberdade de acordo com a regra de fases; 
(b) As pressões parciais e as frações molares de cada componente do gás (veja ex. 
6.3-1 do Felder); 
(c) A razão: g de vapor de MEK/litro de gás;