Lista_3_de_Exercicios_de_IPQ

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Terceira Lista de Exercícios de Introdução aos Processos Químicos
3.2	Um gás mediu 300 cm3 a 27,5oC e por causa de uma variação de temperatura, com a pressão permanecendo constante, o volume diminuiu para 125 cm3. Qual foi a nova temperatura em oC?
3.13	Um tanque de aço com capacidade de três m3 contém hélio a 35oC e 205 kN/m2. Calcular a massa, em kg, do hélio.
3.31	Em um teste de um aquecedor a óleo, não é possível medir a quantidade de óleo queimado, mas o ar utilizado é determinado inserindo-se um medidor venturi na linha de ar. Encontrou-se que 5000 ft3/min de ar a 80oF e 10 psig são usados. A composição do gás seco é 10,7 % CO2; 0,55 % CO; 4,75 % O2 e 84,0 % N2. Se o óleo é considerado um hidrocarboneto, calcular quantos galões por hora de óleo são queimados. A gravidade específica do óleo é 0,94.
3.51	Uma mistura gasosa consistindo de 50 % em mol de hidrogênio e 50 % em mol de acetaldeído (C2H4O) está inicialmente contida em um recipiente rígido a uma pressão total de 760 mmHg abs. A formação de etanol (C2H6O) ocorre de acordo com
C2H4O + H2 = C2H6O
Após um tempo notou-se que a pressão total no recipiente rígido caiu para 700 mmHg abs. Calcular o grau de conclusão da reação usando as seguintes suposições:
Todos os reagente e produtos estão no estado gasoso.
O recipiente e seu conteúdo estavam na mesma temperatura quando as duas pressões foram medidas.
3.56	Um litro de oxigênio a 760 mm é forçado para o interior de um recipiente contendo um litro de nitrogênio a 760 mm. Qual será a pressão resultante? Que suposições são necessárias para sua resposta?
3.66	Calcular o volume ocupado por 2,0 libras de ar a 735 psia e 392oF.
3.76	Uma amostra de gás natural tomada a 500 psig e 250oF é separada por cromatografia em condições padrão. Encontrou-se por cálculos que as massas de cada componente no gás foram:
Componente		massa (g)
Metano (CH4)		100
Etano (C2H6)		240
Propano (C3H8)		150
Nitrogênio (N2)		50
Total			540
Qual era a densidade da amostra original do gás?
3.115	Um processo tem que ser suprido com ar e vapor d’água em pequenas quantidades. Calcula-se que 0,04 libras de vapor d’água devem acompanhar cada libra de ar seco para o processo. O ar entra a 1,00 atm. Os engenheiros decidem conseguir isso saturando o ar com água. O ar atmosférico está a 77oF, 1 atm e 55 % de umidade. O ar é aquecido e então borbulhado através da água em um tanque revestido (isolado).
Para qual temperatura o ar foi aquecido?
Quantos pés cúbicos de ar de entrada foram necessários para evaporar 5 galões de água?
3.122	Mil libras de uma polpa contendo 10 % em peso de CaCO3 serão filtradas em um filtro rotatório a vácuo. A torta do filtro contém 60 % de água. Essa torta é então colocada em um secador e seca para um teor de 9,09 % (9,09 libras de H2O por 100 libras de CaCO3) em base seca. Se a umidade do ar entrando no secador é 0,005 libras de água por libra de ar seco e a umidade do ar deixando o secador é 0,015 libras de água por libra de ar seco, calcular:
Libras de água removidas pelo filtro.
Libras de ar seco necessárias no secador.