Lista de Exercícios ICP

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1ª Lista de Exercícios (A lista vai ser atualizada de acordo com as aulas)
Descreva os três tipos de sistemas.
	Isolado – não troca energia ou massa com a vizinhança.
	Fechado – somente energia pode passar pela fronteira
	Aberto – massa e energia passam pela fronteira
Escolha três dos equipamentos apresentados, diga qual sua função e diga se ocorre ou não reação/transformação (bio)química.
	Olhem os slides
	
Qual a diferença entre dimensões básicas e derivadas? Dê dois exemplos de cada um.
 Dimensões básicas – podem ser medidas independentes das outras (ex. comprimento, tempo,etc).
Dimensões derivadas – são dimensões que derivam das básicas (ex. velocidade, densidade, etc)
Quais as unidades básicas do sistema internacional de unidades (S.I. )?
Comprimento – metro
Tempo – segundo
Massa – quilograma
Temperatura – Celsius/Kelvin
Expresse a energia cinética de uma tonelada de água a 60 mi/h em:
a. Joules 
b. (hp)(s)
c. (watts)(s)
d. (litro)(atm)
a) 359700,9014J; b) 482,3668 hp.s; c)359700,9014W.s; d)3549,971 L.atm
Converta:
2 km em milhas
400 in³/d em cm3/min
1,243 mi; b) 4,552 cm³/min
Uma placa de orifício é usada para medir a vazão de um fluido em tubos. A vazão esta relacionada à queda de pressão pela seguinte expressão:
 
Qual a unidade de c no sistema de unidade de SI?
 	C é adimensional
Quantas libras estão contidas nos seguintes compostos ?
a. 64 g de BaMnO4
b. 40 lbmol de dimetilamina
c. 11 Kgmol de nicotina (PM = 162,23)
a) 0,1411 lbm; b) 2920 lbm; c)3934,17 lbm
A resposta da letra B está para diEtilamina. Quando criei o exercício, eu fiz no papel como dietilamina. Já coloco o valor para dimetilamina. Para diMetilamina 1800 lbm
O calor específico do ácido sulfúrico é dado pela equação:
Onde a T é expressa em ºC e o calor específico tem as unidades J/(molºC).
Modifique a expressão de modo que a expressão resultante aceite a temperatura em ºR e a expressão resultante tenha unidade associada de BTU/(lbmol.°R).
	 
A densidade de um certo líquido é dada por uma equação da seguinte forma
Sabendo que a equação tem consistência dimensional, quais são as unidades de A, B e C?
Na unidades acima,
Encontre A, B e C se ρ for expresso em lb/ft³, T em °R e P em lbf/in².
	a)[A]=g/cm³; [B]= g/(cm³°C); [C]=1/atm
	b) A = 68,42 lb/ft³; B= 0,0298 lbm/(ft³°R); C= 0,0000648 in²/lbf
Se uma solução com 70%(em peso) de glicerol tem densidade relativa de 1,184 a 15°C, quais são os valores da densidade da solução expressos em (a) g/cm³; (b) lb/ft³ e (c) em kg/m³?
1,184g/cm³; b) 73,91 lbm/ft³; c) 1,184*10³ kg/m³
Na produção de um produto A com massa molecular de 192, a corrente de saída do reator escoa com uma vazão de 10,5L/min. A concentração do produto é de 41,2% em peso (em água). A densidade relativa da solução é de 1,024. Calcule a concentração do produto A em kg/L na corrente de saída e a vazão do produto A produzida em kmol/min.
CA=0,4219 kg de A/ litro de solução; FA = 0,0231 kmol de A/min
Uma solução para limpeza de redes de esgotos industriais contém 5,00 kg de água e 5,00 kg de NaOH. Quais são as frações mássicas e as frações molares de cada composto no recipiente da solução limpadora? (Massa molar: sódio=23g/mol, hidrogênio=1g/mol e oxigênio=16g/mol).
	Xagua = 0,5; XNaOH = 0,5
	xagua = 0,69; xNaOH = 0,31
Uma mistura de gases tem a seguinte composição mássica
	Composto
	%
	O2
	16
	CO
	4
	CO2
	17
	N2
	63
Determine a composição desta mistura em termos de frações molares
Determine a massa molecular média da mistura.
Qual é a fração volumétrica do monóxido de carbono na mistura?
xO2=0,152; xCO=0,044; xCO2=0,118; XN2=0,686
30,49g/mol
0,044 (fração volumétrica para gases é igual a fração molar)
Uma solução qualquer contém 15% de A, em massa, e 20% em base molar de B. Com base nestas informações, calcule:
A massa de A em 175kg de solução
A vazão mássica de A em uma corrente da solução que escoa com uma vazão de 53 lbm/h.
A vazão molar de B em uma corrente escoando com vazão total igual a 1000 mol/min.
Vazão molar da solução quando nB= 28kgmol B/s
A massa da solução que contém 300 lbm de A.
26 kg de A; b) 8 lbm de A/hora; c) 200 mol de B/min; d) 140 kgmol de solução/s; e) 2000 lbm de solução
Uma solução aquosa de H2SO4 com concentração 0,5 molar escoa em um processo com uma vazão de 1,25 m³/min. A densidade relativa da solução é 1,03. Calcule:
A concentração mássica de H2SO4 em kg/m³.
A vazão mássica de H2SO4 em kg/s.
A fração mássica de H2SO4.
49 kg de A/m³ de solução; b) 1,02 kg de A/s; c) 0,048 kg de A/kg de solução (A é H2SO4)
Suponha que a composição do ar atmosférico em base molar seja 21% O2 e 79% N2. As massas atômicas do oxigênio e do nitrogênio são, respectivamente, 16 e 14 u.m.a. Para obter um ar “enriquecido” com 50% molar de O2 deve se misturar ar atmosférico com O2 puro. Determine a quantidade de mols de O2 puro que deve ser adicionada.
	58 mols de O2
Uma mistura contém 960 kg de O2 e 440 kg de CO2. Qual a massa molar média dessa mistura?
35 kg/mol
Considerando que uma mistura gasosa contenha, em massa, 30% de um gás A e 70% de um gás B, que a massa molar de A seja igual a 30g/mol e a de B, 210 g/mol. Calcule a massa molar média dessa mistura gasosa, em g/mol.
	75g/mol
Uma solução é constituída por 3 substâncias: A, B e C. A tabela abaixo mostra as concentrações de A, B e C na solução, bem como suas respectivas massas molares. Determine a fração molar do componente A. xA= 0,33
	Substância
	Concentração na solução (kg/m³)
	Massa molar (kg/kmol)
	A
	CA
	MA = MC/4
	B
	CB = 2CA
	MB = MC/2
	C
	CC = 4CA
	MC
Em um líquido com densidade relativa igual a 1,33, calcule a pressão a uma profundidade de 8,32 ft, expressando-a em: 
psi relativa (psig) e psi absoluta (psia) 
N/m2 (abs) 
kgf/cm2 (rel) 
Considere que a superfície do líquido esteja exposta a uma pressão atmosférica igual a 1,013*105Pa.
4,9 psig e 19,6 psia; b) 1,35*105 N/m²; c) 0,33 kgf/cm²
Transforme em psia as seguintes pressões: 
a. 8 inHg de vácuo, com uma pressão atmosférica local igual a 1 atm; 
b. 88 N/m2 (leitura manométrica), em um local onde o barômetro indica 750 mmHg; 
c. Pressão hidrostática a uma profundidade de 10 ft, no interior de um líquido cuja densidade é de 100 lbm/ft3. A pressão barométrica local é de 30 inHg. 
	a)10,77 psia; b) 14,52 psia; c) 21,68 psia