SUB P3 - 2010

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TA 332 – FUNDAMENTOS EM CÁLCULOS EM PROCESSOS – 2º sem 2010 	 Prova substitutiva 3ª PROVA
Nome: 	 RA : 	 
 (2,0 ptos) Para uma vazão de 100 kg/h, calcule a máxima temperatura que um alimento líquido pode ser aquecido por injeção direta de vapor, se a temperatura inicial e a concentração inicial de sólidos de um alimento são 20 °C e 33%, respectivamente, e a sua concentração final de sólidos não pode ser menor do que 30%. Quanto de vapor saturado a 100 °C será utilizado neste processo? Esquematize o problema.
Dados: Assuma Cpsólido = 0,3 kcal/(ºC.kg), Cpágua = 1,0 kcal/(°C.kg) = 1,0 BTU/(°F.lb).
(2,0 ptos) Calcule quanto de calor deve ser fornecido (J/g-mol) em um forno vertical contínuo que opera na pressão de 1 atm e 500 K e que tem uma eficiência energética de 80% (ou seja, 20% do calor é perdido para o ambiente) para a decomposição de carbonato de cálcio (CaCO3) a CaO (reação a seguir).
CaCO3 → CaO + CO2 (g)
Considere: Cp,m (CaCO3) = 234 J/g-mol.°C; Cp,m (CaO) = 111 J/g-mol.°C.
(3,0 ptos) Deseja-se obter 100 lb/h de metano a 100 psia e 80 °F, a partir de um reservatório que mantém o metano a 0 °F e 15 psia. Para tanto, se sugeriu o processo esquematizado a seguir. Desconsidere a variação de energia cinética e de energia potencial gravitacional.
Usando o diagrama entalpia pressão, calcule:
a) Potência útil em Btu/h do compressor e temperatura (T) que o fluido deixa o compressor, sabendo-se que a compressão pode ser considerada como sendo isoentrópica.
b) Quanto de calor em Btu/h deve ser retirado pelo trocador de calor.
c) Se o meio de resfriamento é água que entra a 32 °F e sai a 50 °F, qual será a taxa de escoamento desta água em lb/h.
(3,0 ptos) 1000 lb/h de uma solução de NaOH 5% em peso a 80°F (26,7°C) deve ser concentrada a 34% em peso pela evaporação da água. A solução concentrada e o evaporado saem do evaporador a 1 atm. Utilizando o diagrama entalpia-concentração, responda
a) Quais as correntes de produto e evaporado em lb/h e suas respectivas temperaturas?
b) Qual o valor da entalpia da corrente de evaporado?
c) Quais são as entalpias das correntes de alimentação e de produto?
d) Qual a taxa de calor (Q) que dever ser suprida ao sistema?
Dados: 1 BTU = 0,252 kcal		1 lb = 0,454 kg		T(°F) = 1,8.T(°C) + 32