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MANUAL DE OPERAÇÃO FOLHA 1 de 12 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves DATA: 24/08/2015 REVISÃO A ORIGINAL REV. A REV. B REV. C REV. D REV. E REV. F REV. G REV. H DATA ------------ 24/08/2015 ELABORAÇÂO DOPI Felipe Alves Manual de Operação Mecanismos de Transferência de Calor e Massa (Minipráticas) MANUAL DE OPERAÇÃO FOLHA 2 de 12 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves DATA: 24/08/2015 REVISÃO A Sumário 1. PRÁTICA 1 ................................................................................................................................. 3 1.1. Procedimento ........................................................................................................................ 3 2. PRÁTICA 2 ................................................................................................................................. 4 2.1. Procedimento ........................................................................................................................ 4 3. PRÁTICA 3 ................................................................................................................................. 5 3.1. Procedimento ........................................................................................................................ 5 4. PRÁTICA 4 ................................................................................................................................. 6 4.1. Procedimento ........................................................................................................................ 6 ANEXO: FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO DAS PRÁTICAS .............................................. 6 MANUAL DE OPERAÇÃO FOLHA 3 de 12 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves DATA: 24/08/2015 REVISÃO A 1. PRÁTICA 1 1.1. Procedimento a) Conforme Figura 1, cole cinco tachinhas com cera de vela, com mesma distância entre elas, em duas barras de materiais diferentes (alumínio e ferro). Anote a distância entre as tachinhas, no formulário disponível no Anexo; b) Acenda as lamparinas e coloque a chama próxima das extremidades das placas metálicas, opostas às tachinhas. Simultaneamente ligue o cronômetro; c) Anote o tempo em que cada tachinha leva para se descolar da placa no formulário disponível no Anexo; d) Responda ao questionário constante no formulário; e) Identifique os componentes do grupo e entregue o formulário ao professor no final da prática. Figura 1. Configuração da Prática 1. MANUAL DE OPERAÇÃO FOLHA 4 de 12 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves DATA: 24/08/2015 REVISÃO A 2. PRÁTICA 2 2.1. Procedimento a) A partir do esquema da Figura 2 (dois balões, um preto e outro branco, interligados e imersos em dois béqueres com água) gire a válvula (1) para que a passagem de ar fique aberta nos dois sentidos; b) Com auxilio de uma mangueira (2) faça sucção de água até igualar os níveis; c) Feche a válvula (1); d) Ligue a lâmpada de infravermelho próximo às esferas e observe; e) Ao término dessa etapa, cubra a esfera pintada de preto com papel alumínio e observe se ocorre alguma modificação; f) Responda ao questionário constante no formulário; g) Identifique os componentes do grupo e entregue o formulário. Figura 2. Configuração da Prática 2. MANUAL DE OPERAÇÃO FOLHA 5 de 12 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves DATA: 24/08/2015 REVISÃO A 3. PRÁTICA 3 3.1. Procedimento a) No interior de um béquer prenda uma vela acessa; b) Coloque o tubo de vidro com a placa de metal em seu interior, dentro do béquer conforme o esquema apresentado na Figura 3; c) Acrescente uma pequena quantidade de água no interior do béquer; d) Verifique com a mão, a temperatura do vapor que circula no topo em cada lado do tubo dividido pelo metal; e) Retire a placa de metal e após certo tempo, observe o que acontece. f) Responda ao questionário constante no formulário, disponível no anexo; g) Identifique os componentes do grupo e entregue o formulário. Figura 3. Configuração da Prática 3. MANUAL DE OPERAÇÃO FOLHA 6 de 12 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves DATA: 24/08/2015 REVISÃO A 4. PRÁTICA 4 4.1. Procedimento a) Coloque um tubo de vidro reto de 61 cm em uma posição horizontal; b) Utilize uma haste com algodão e introduza-o dentro de HCl (concentrado), e em seguida faça o mesmo com outra haste usando hidróxido de amônio. Atenção: Faça essa parte em um local arejado ou dentro de uma capela. Não faça este procedimento com os reagentes um do lado do outro; c) Introduza as hastes com o lado do algodão virado para dentro do tubo, em cada extremidade. Certifique-se de colocar as duas hastes de algodão dentro do tubo ao mesmo tempo; d) Ligue o cronômetro e anote no formulário disponível no Anexo o tempo e a distância em que se forma um anel branco dentro do tubo; e) Responda ao questionário constante no formulário, disponível no anexo; f) Identifique os componentes do grupo e entregue o formulário. Figura 4. Configuração da Prática 4. ANEXO: FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO DAS PRÁTICAS FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO FOLHA 1 de 6 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA REALIZAÇÃO UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves GRUPO ENTREGA NOTA RELATORES : Mecanismos de Transferência de Calor e Massa FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO FOLHA 2 de 6 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA REALIZAÇÃO UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves GRUPO 1. PRÁTICA 1 1.1. Dados Experimentais Tachinha Tempo Al (s) Tempo Fe (s) AL Fe t t 1 2 3 45 Tabela 1. Tempo de descolamento das tachinhas 1.2. Questionário a) Qual o mecanismo de calor presente nesse experimento? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ b) Os tempos de descolamento das tachinhas da barra de alumínio são diferentes do tempo da barra de aço. Por que isso acontece? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO FOLHA 3 de 6 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA REALIZAÇÃO UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves GRUPO c) O mecanismo de transferência envolvido nesse caso é regido por qual lei? Apresente a equação dessa lei. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ d) O que foi observado durante essa prática? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ e) Pode-se concluir que o resultado foi o esperado? Discuta. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO FOLHA 4 de 6 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA REALIZAÇÃO UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves GRUPO 2. PRÁTICA 2 2.1. Questionário a) Qual o principal fenômeno visualizado nessa prática? ___________________________________________________________________________ b) Quando uma lâmpada potente é acessa próxima às esferas pintadas com cores diferentes, qual o impacto nos níveis de água das colunas? Explique por que isso ocorre. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ c) Qual o papel exercido pela esfera pintada de preto? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ d) O que ocorreu quando foi colocado o papel alumínio? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO FOLHA 5 de 6 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA REALIZAÇÃO UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves GRUPO 3. PRÁTICA 3 3.1. Questionário a) Qual o principal fenômeno visualizado nessa prática? ___________________________________________________________________________ b) Por que foi acrescentada água no fundo do béquer? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ c) A temperatura do vapor que sai no topo de cada lado do tubo dividido pelo metal está diferente. Por que isso acontece? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ d) A vela permanece acesa quando a barra de metal está presente? Explique. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ e) Quando a placa é retirada do tubo o que acontece com a chama da vela? Explique. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ FORMULÁRIO E QUESTIONÁRIO FOLHA 6 de 6 PRÁTICA MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA REALIZAÇÃO UNIDADE Instituto de Química DEPART. Operações e Processos Industriais DISCIPLINA Laboratório de Engenharia Química II PROFESSOR Felipe Alves GRUPO 4. PRÁTICA 4 4.1. Dados Experimentais Tempo (s) Distância do anel à extremidade com: HCl NH4OH Tabela 2. Tempo e distância de formação do anel 4.2. Questionário a) Qual o principal fenômeno visualizado nessa prática? ___________________________________________________________________________ b) Por que se formou um anel dentro do tubo? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ c) Como poderia usar os dados de tempo e distância de aparição do anel para comparar as difusividades do ácido clorídrico e amônia? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ d) Calcule as velocidades de difusão para cada gás e compare a razão entre elas com a calculada teoricamente, sabendo que a energia cinética dos dois gases é a mesma. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
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