Aula Balanco de Massa

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Introdução a Engenharia 
Química 
ProfessoraProfessora :: DraDra.. PriscillaPriscilla dosdos SantosSantos GaschiGaschi LeiteLeite
• O balanço de massa é apenas a aplicação da lei de
conservação de massa que estabelece que a massa não pode
ser criada nem destruída.
• Através do balanço de massa (BM) consegue-se acompanhar
o processo produtivo, determinando a quantidade do produto
formado e todas a correntes do processo.
• O projeto de um novo processo ou a analise de um já
existente não estão completos ate que se estabeleça que as
entradas e saídas do processo inteiro e de cada unidade
individual satisfazem as equações do balanço.
• Dessa forma, as equações do BM são quase invariavelmente
um pré-requisito para todos os cálculos na engenharia
química.
Introdução aos Balanços Materiais
 Sistema: qualquer porção arbitraria de um
processo que se quer considerar para analise.
Pode ser parte do processo (reator, por
exemplo) ou o processo inteiro..
Fronteira do sistema: o sistema é separado de
suas vizinhanças pela fronteira (limite do
sistema)
Sistema Aberto e Sistema Fechado
 No sistema fechado não há entradas nem saídas de
material através da fronteira do sistema.
 A figura abaixo representa um sistema fechado, note
que podem ocorrer transformações no interior do
sistema, mas nunca troca de massa com suas
vizinhanças
Sistema Fechado
Fronteira do sistema
H2O
• Exemplo: Processos em Batelada
A alimentação é carregada no sistema no
inicio do processo e os produtos são retirados
todos juntos depois de algum tempo..
Sistema Fechado
Sistema Aberto
 No sistema aberto há fluxo de massa através da
fronteira do sistema.
 Considerando que adicionamos água no tanque da
figura anterior a uma vazão de 100 Kg/min e retiramos
água, também a uma vazão de 100 Kg/min.
 A figura representa sistema aberto, porque material esta cruzando a fronteira do 
sistema.
H2O
100Kg/min100Kg/min
• Exemplo: Processos Contínuos
Há fluxo de massa (entrada e saída) ao longo
do tempo de duração do processo.
Sistema Aberto
• Sistema estacionário: as condições no processo
permanecem invariantes no tempo. Por exemplo a
taxa de água alimentada é igual a taxa de água
removida.
• O processo esta operando em estado estacionário.
Acumulo = 0
Sistema Estacionário e Transiente
H2O
100Kg/min100Kg/min
Sistema Estacionário e Transiente
• Sistema transiente: parte ou todas variáveis mudam
com o tempo.
• E se modificarmos o processo, para que a vazão de
saída do sistema seja reduzida para 90Kg/min?
H2O
90Kg/min100Kg/min
 Como a quantidade de água muda com o tempo... o processo é chamado de 
transiente ou não estacionário.
1- Escolha a base de calculo.
2-Desenhe o fluxograma e rotule todas as variáveis.
3- Faça a analise dos graus de liberdade.
 Para realizar uma análise de graus de liberdade, conte as incógnitas
e as equações independentes que as relacionam
Numero de graus de liberdade (ngl)= nincógnitas – nequações independente 
Se ngl = 0 existem n equações independentes e n incognitas, portanto 
o problema pode ser resolvido
4- Escreva as equações a serem resolvidas em termos das 
variáveis conhecidas e desconhecidas
Procedimento geral para calculo de B.M. em processos 
de unidades simples