Lista de exercícios de operações unitárias

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OPERAÇÕES UNITÁRIAS I 
Profs. Flávio Augusto, Sergio Andres 
 
 
 
1) Uma turbina de lâmina plana, com seis lâminas está instalada centralmente em um tanque 
vertical. O tanque é de 1,83 m de diâmetro; a turbina é de 0,61 m de diâmetro e está 
posicionada 0,61 m a partir do fundo do tanque. As pás da turbina tem 127 mm de largura. O 
tanque é cheio até a altura de 1,83 m com uma solução de 50 por cento de soda cáustica, a 
65.6ºC com viscosidade de 12 cp e uma densidade de 1498 kg /m3 . A turbina opera a 90 
r/min e o tanque possui chicanas. Qual a potência necessária para operar o agitador? 
S1 = D/T; S2 = Hi/T; S3 = L/D; S4 = W/D; S5 = Wb/T; S6 = H/T 
curva A para lâminas planas e curva C para lâminas inclinadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2- Uma amostra de 100 g de hematita apresenta análise granulométrica a seguir: Os valores 
a e b do fator de forma são respectivamente 2,1 e 18,6. Calcular a superfície total e o número 
de partículas da amostra utilizando o método diferencial. ρs =5,3g/cm3 
 
Malhas Massa (g) 
4 0 
6 2,51 
8 12,50 
10 32,07 
14 25,70 
20 15,90 
28 5,38 
35 3,12 
48 1,35 
65 0,77 
100 0,70 
coletor 0 
 
3- Calcule a esfericidade de um cilindro com 10 cm de altura e 3 cm de raio da base e de 
outro com 15 cm de altura e 10 cm de raio da base. 
 
4- Descreva o funcionamento de uma câmara de poeira. 
 
 
 
5- A tabela abaixo apresenta a análise granulométrica de uma amostra de quartzo. 
Considerando a peneira de 20 mesh, calcule: 
 
Fração cumulativa Mesh Dp, mm 
Alimentação Grossos Finos 
4 4,699 0 0 
6 3,327 0,025 0,071 
8 2,362 0,15 0,43 0 
10 1,651 0,47 0,85 0,195 
14 1,168 0,73 0,97 0,58 
20 0,833 0,885 0,99 0,83 
28 0,589 0,94 1,00 0,91 
35 0,417 0,96 0,94 
65 0,208 0,98 0,975 
Coletor 1,00 1,00 
 
a) A razão entre os grossos (G) e a alimentação (A). 
b) A razão entre os finos (F) e a alimentação (A). 
c) A eficiência global (E) da peneira. 
 
 
 
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6- Uma mistura de galena e basalto deve ser separada pela classificação hidráulica. A 
mistura tem dimensão máxima de 0,5 mm. Admita a esfericidade igual a 0,6 e calcule: 
a) A velocidade da corrente de água para se ter apenas galena no produto. 
b) O intervalo de dimensões da galena obtida no produto. 
Dados: ρgalena = 7500kg/m3 , ρbasalto = 2900kg/m3 , μ = 10-3Pa.s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7- Projetar uma câmara de poeira para tratar 10000 m3/h de ar a 20°C contendo partículas 
com diâmetro de 50 μm (ρs=2,65 g/cm3). Considere uma velocidade do ar na câmara de 0,4 
m/s e a altura H igual a 90 cm.
 
 
8) Um ensaio de sedimentação foi realizado em laboratório com a finalidade de fornecer 
dados para o projeto de um decantador que será operado em uma estação de tratamento de 
efluentes (ETE) de uma indústria de laticínios. A concentração inicial da suspensão é de 58g 
de sólidos/kg de água. Os dados experimentais obtidos foram os seguintes: 
 
θ (min) 0 2,5 5,5 10,5 20 24 35 45 56 60 120 
Z (cm) 50 47 40 32 22 16 13,2 11,4 10,0 9,0 8,0 
 
(a) Calcule a velocidade de sedimentação em cada ponto. 
(b) Calcule a concentração em cada ponto. 
(c) Calcule a área do decantador pelo método de Roberts para uma vazão de entrada 
de 4x106 l/dia e concentração final de sólidos de 194kg/m3