Lista Balanço de Massa

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Lista de Exercícios- Balanço de Massa 
 
1) Dispõe-se de 1000 Kg de leite com 2,5 % de gordura que deverá ser padronizado para 4% de 
gordura. Qual a massa de creme com 45% de gordura que deverá ser misturada ao leite? R: 36,58 
Kg 
2) 80 Kg de uma solução com 10% de açúcar e 20% de sal é concentrada até obtenção de uma 
solução final de 30 Kg. 
a) Quais as concentrações de sal e de açúcar na solução final? R: 53,33% e 26,6% 
b) Qual a quantidade de água evaporada? R: 50 Kg 
3) Uma unidade industrial de verniz tem que entregar 1000 lb de uma solução de nitrocelulose a 
8%. Eles possuem em estoque a 5,5%. Quanto de nitrocelulose seca deve ser dissolvida na solução 
para atender ao pedido? R: 26,45 lb 
4) Deseja-se secar 100 Kg/h de um vegetal que contém 85% de umidade. Para isto utiliza-se um 
secador no qual entra ar quente com umidade de 0,010 Kg água/ Kg de ar seco saindo do secador 
com umidade de 0,040 Kg de água/ Kg ar seco. Sabendo-se que a vazão de ar é de 2500 Kg/h de 
ar seco, pede-se: qual será a produção horária de produto seco e qual sua umidade? R: 25 Kg/h 
com 40% de umidade 
5) 100 Kg/h de grãos de soja (12% de umidade em base úmida) contêm 18% de óleo. Em processo 
de prensagem, consegue-se extrair 80% do óleo original. a) Qual a concentração de óleo na torta? 
B) e a umidade? Suponha que o óleo extraído não contém umidade e nem arrasta sólidos da torta. 
R: 4,2% e 14% de umidade. 
6) Uma usina de leite produz aproximadamente 1933 litros por hora de leite padronizado (2,5% de 
gordura) a 4°C a partir de leite com 3,8% de gordura. A padronização é realizada em uma 
centrífuga que separa creme de leite, composto de 35% de gordura e 65% de leite desnatado. Obs: 
 leite = 1,03g/ cm3 a) Quanto de leite integral é alimentado no processo e quanto de creme é 
obtido? R: 2073, 94 Kg/h e 82,95 Kg/h, respectivamente; b) Qual deverá ser a nova produção de 
leite padronizado em L/h e de creme em Kg/h, partindo-se da mesma alimentação, mas ajustando 
a centrífuga para obter um creme com 70% de gordura e 30% de leite desnatado. R: 1974L/h e 
39,94 Kg/h 
7) Um fluxograma simplificado para a fabricação de açúcar é apresentado na figura abaixo. A cana 
de açúcar alimenta um moinho onde é espremido o xarope e o bagaço resultante contém 80% de 
polpa. O xarope (E) contendo pedaços de polpa finamente divididos é alimentado em uma peneira 
que remove toda a polpa e produz um xarope límpido (H) contendo 15% de açúcar e 85% de água. 
O evaporador prepara um xarope “pesado” e o cristalizador produz 1000 lb/h de cristais de açúcar. 
a) calcule a água removida no evaporador, libras/hora; b) Calcule as frações mássicas dos 
componentes na corrente de rejeito G; c) Calcule a velocidade de alimentação de cana, libras/h; d) 
Do açúcar contido na cana, qual a percentagem que é perdida no bagaço? 
 
8) A fabricação de produtos, tais como penicilina, tetraciclina, vitaminas e outros produtos 
farmacêuticos, bem como produtos químicos fotográficos, corantes e outros componentes 
orgânicos finos, usualmente requer a separação de sólidos em suspensão da sua água-mãe, seguida 
da secagem da torta úmida. Um sistema em circuito fechado para descarregamento de centrífuga, 
secagem, transporte e recuperação de solvente inclui equipamento especialmente projetado para 
manipulação de materiais que requeiram condições estéreis e livres de contaminação. Qual é a 
corrente de reciclo? R: R= 23,39 lb/h; A= 121,39 lb/h; C= 43,81 lb/h; D= 43,81 lb/h 
 
 
 
 
 
 
 
 
9) A glicose isomerase imobilizada é usada como um catalisador na produção da frutose a partir 
da glicose num reator de leito fixo (água é o solvente). Qual a percentagem de conversão de glicose 
que resulta de um único passe pelo reator quando a razão entre a corrente de saída e a corrente 
reciclada em unidades de massa é igual a 8,33? R: 92,5% 
10) Acetobacter aceti converte etanol em ácido acético sob condições aeróbicas. Um processo de 
fermentação contínuo para produção de vinagre é proposto usando células de A. aceti imobilizadas. 
A produção é 2 Kg/h de ácido acético, entretanto a concentração máxima de ácido acético tolerada 
pelas células é 12 %. Ar é bombeado no fermentador a uma taxa de 200 gmol/h. a) Qual é a 
quantidade mínima de álcool na alimentação? R: 1,533 Kg/h; b) Qual a mínima quantidade de 
água que deve ser usada para diluir o etanol para evitar inibição ácida? R: 14,07 Kg/h; c) Qual é a 
composição do gás na saída do fermentador? R: 5,19% O2; 94,8% N2. 
 
centrífuga 
Filtro 
Ponto de 
mistura 
R reciclo 
água 
D 
60% vit 
40% água 
C=? 
A=? 
R=? 0,4 
𝑙𝑏 𝑣𝑖𝑡
𝑙𝑏 á𝑔𝑢𝑎
 
 
4% 
á𝑔𝑢𝑎
𝑙𝑏 (𝑉𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 + á𝑔𝑢𝑎)
 
E B=? 
bomba