PQI MODELO DE PROVA (COM CONSULTA)

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INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS 
 
Professor: Dra. Silvania Maria NETTO NOTA: 
Curso: ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instruções: 
 Esta AVALIAÇÃO COM CONSULTA faz parte da composição da nota para 1ª Avaliação em PQI; 
 Leia atentamente todas as questões; 
 Todas as respostas devem estar a tinta. 
 
 
1. Uma solução aquosa de hidróxido de sódio contém 20% em massa de NaOH. Deseja-se produzir uma solução 
de NaOH, 8% em massa, através da diluição da corrente a 20%, utilizando-se uma corrente de água pura. 
Com base nas informações fornecidas, pede-se determinar: 
a) As razões massa de H2O pela massa de solução a 20%, assim como a massa de solução produto pela 
massa de solução a 20%; 
b) As vazões, de solução a 20% e de água pura, necessárias à produção de 2310 kg/min de solução a 8%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOME DO ALUNO: RA: 
TURMA: GDU0440107NNA 
 
DATA: 20/04/17 AVALIAÇÃO: P1 COM CONSULTA 
2. O ar entra em um tubo de 28 cm de diâmetro a 200 kPa, 20 oC e velocidade de 5 m/s. O ar é aquecido, à 
medida que flui, e deixa o tubo a 180 kPa e 40 oC. Com base nestas informações, pede-se determinar: 
a) A taxa do fluxo de volume de de ar na entrada; 
b) A taxa do fluxo de massa de ar, e; 
c) A velocidade e a taxa do fluxo de volume na saída. 
(Dado: R = 0,287 kJ/kg.K) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Deseja-se construir um espaço para fumantes, com capicidade para 15 pessoas. A legislação (ASHRAE, 
Standard 62, 1989) indica que a quantidade mínima de ar fresco corresponde a 30 L/s por pessoa. Determine 
o fluxo mínimo de ar fresco que deve ser fornecido ao espaço, assim como o diâmetro do tubo, se a 
velocidade do ar não for superior a 8 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Considere um tanque de 300-L de água, de um sistema de aquecimento solar, inicialmente preenchido com 
água morna a 45 oC. A água quente é retirada do tanque através de uma mangueira de 2 cm de diâmetro a 
uma velocidade média de 0,5 m/s enquanto a água fria entra no tanque a 20 oC a uma taxa de 15 L/min. 
Determine a quantidade de água no tanque após um período de 20 minutos, supondo que a pressão no 
tanque permaneça constante em 1 atm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Um balão esférico de ar quente, de diâmetro inicial de 5 m, é inicialmente cheio com ar a 120 kPa e 20 oC. O 
ar entra neste balão a 120 kPa e 20 oC com uma velocidade de 3 m/s através de uma abertura de 1 m de 
diâmetro. Quantos minutos levará para inflar este balão, para um diâmetro de 15 m, quando a pressão e a 
temperatura do ar no balão permanecerem as mesmas do ar que entra no balão? 
(Dado: R = 0,287 kJ/kg.K) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Um tanque de água cilíndrico de 4 m de altura e 3 m de diâmetro está, inicialmente, cheio com água. A 
torneira, de diâmetro 5 cm, é aberta e o tanque começa a esvaziar. A velocidade média do jato é expressa 
por vm = ½gh, onde h é a altura da água no tanque, medida a partir do centro do furo, e g é a aceleração da 
gravidadel. Determine quanto tempo leva para o nível da água no tanque a cair a ¾ do fundo do tanque. 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Um computador de mesa deve ser resfriado por um ventilador cuja vazão é de 0,34 m3/min. Determinar o 
fluxo de massa de ar através do ventilador a uma altitude de 3400 m, onde a densidade do ar é de 0,7 kg/m3. 
Além disso, se a velocidade média do ar não for superior a 110 m/min, determinar o diâmetro da saida do 
ventilador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. O gás hélio deve ser comprimido de 105 kPa e 295 K para 700 kPa e 460 K. Sabendo-se que ocorre uma perda 
de calor de 15 kJ/kg, durante o processo de compressão, e desprezando as mudanças de energia cinética, 
determine a potência necessária para um fluxo de massa de 60 kg/min. 
(Dados: cpHe = 5,1926 kJ/kg·K 
 
 
 
 
 
 
 
9. O gás refrigerante-134a é comprimido do estado líquido saturado a 700 kPa para uma pressão de 160 kPa. 
Determine a queda de temperatura durante este processo e o volume específico final do gás. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. Uma mistura saturada de líquido e vapor de água, numa linha de vapor a 1500 kPa é comprimida para 50 kPa 
e 100 oC. Qual é a qualidade na linha de vapor?