BME-ExAula1_2012_

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
10.511-2. Balanços de Massa e Energia 
 
Exercícios de Aula (Variáveis de Processo) 
 
Prof. Alberto Colli Badino Jr 
 
1. A densidade relativa (DR) do nitrobenzeno é 1,20. 
a) Calcule a massa (em kg) de 250 litros de nitrobenzeno. 
b) Calcule a vazão volumétrica (em mL/min) correspondente à vazão mássica de 30 lbm/h de nitrobenzeno. 
Densidade da água: 
3
m
ft
lb
 62,43 ou 3
310
m
kg 
 
2. Propano é queimado com oxigênio puro para produzir dióxido de carbono e água de acordo com a 
seguinte reação: 
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O 
Propano e oxigênio são alimentados na câmara de combustão na proporção estequiométrica: 
 5 molsO2/mol C3H8. Calcule a fração mássica de propano na alimentação. 
 
3. A alimentação de um reator de síntese de amônia, 25% molar em nitrogênio é balanceada com 
hidrogênio. Se a vazão total de alimentação é de 3000 kg/h, calcule a vazão de nitrogênio em lbm N2/h. 
 Dado: 
mlb
kg
20462,2
1 
 
4. Sabendo-se que a composição molar do ar atmosférico é 21% em O2 e 79% em N2, calcule sua massa 
molecular média e sua composição mássica. 
 
5. Um sistema de alimentação de água por gravidade é utilizado para alimentar um trocador de calor, 
conforme ilustrado pela figura que segue. 
 
Para alimentar o trocador é necessária uma pressão de água na entrada de no mínimo 30 psig. Qual deve ser a 
altura mínima necessária (h) de água acima do trocador, desprezando-se as possíveis perdas de energia? 
 
6. Um manômetro de extremidade fechada e um manômetro de extremidade aberta (ambos de mercúrio) são 
utilizados para medir a pressão em uma tubulação de gás. A leitura do primeiro é de 1570 mm e a do 
segundo 814 mm. Calcule as pressões manométrica, absoluta e atmosférica. 
 
7. Converta as seguintes temperaturas e os seguintes intervalos de temperatura: 
a) 20 °C para °F, K e °R; 
b) 100 °R para °F, °C e K.