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EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 
 
 
1) O número de Reynolds, Re, é um grupo adimensional definido para um fluido escoando 
em uma tubulação por: 
 



uD
Re
 
Onde D é o diâmetro do tubo, u é a velocidade do fluido,  é a massa específica e  a 
viscosidade do fluido. 
Quando o valor de Re é menor que cerca de 2100, o fluxo é laminar – isto é, o 
fluido escoa com linhas de corrente suaves. Para Re acima de 2100, o fluxo é turbulento, 
caracterizado por certo nível de agitação. 
Metiletilcetona (MEK) flui em um tubo com diâmetro interno de 2,067 in, a uma 
velocidade média de 0,48 ft/s. À temperatura de 20ºC, a massa específica da MEK é de 
0,805 g/cm
3
 e a viscosidade é 0,43 centipoises (cP) – 1 cP = 1,00 x 10-3 kg/(m.s). Determine 
se o fluxo é laminar ou turbulento. 
 
 
2) O aumento do volume de uma cultura microbiana se dá segundo a equação: 
 
V (cm
3
) = e
t
 
 
Onde t é o tempo em segundos. 
 
(a) Calcule a expressão para V(in3) em termos de t(h). 
(b) Sabe-se que a função exponencial e seu argumento devem ser adimensionais. A 
equação dada parece violar esta regra, mas ainda assim é válida. Explique este 
paradoxo. (Sugestão: Observe o resultado do item a) 
 
 
3) Explique que tipo de gráfico você faria para obter uma reta – em coordenadas retangulares 
- se os dados experimentais (x, y) fossem correlacionados pelas seguintes equações e diga 
qual a inclinação (coeficiente angular) e o intercepto (coeficiente linear) em cada caso. A 
solução do item (a) é dada como exemplo. 
 
(a) y2 = a.e-b/x 
 
Aplicando “ln” em ambos os lados: ln(y2) = ln(a.e-b/x) 
 ln(y
2
) = ln (a) + ln(e
-b/x
) 
 ln (y
2
) = ln (a) – (b/x) 
ln (y
2
) = ln (a) – b.(1/x) 
 
Portanto, um gráfico de ln (y
2
) x (1/x) levaria a uma reta, com inclinação (-b) e intercepto 
(ln(a)). 
 
(b) y2 = mx3 – n 
(c) 
  b
xa1
3yln
1 


 
(d) (y+1)2 = [a(x-3)3]-1 
(e) 
)bxaexp(y 
 
(f) 
]b)2y2x(a[10xy 
 
(g) y = [ax + b/x]-1 
 
 
4) Um higrômetro, que mede a umidade em uma corrente gasosa, pode ser calibrado usando-
se um aparato em que vapor e ar seco são alimentados a vazões conhecidas e misturados de 
modo a formar uma corrente gasosa cuja umidade é conhecida e, então, a leitura do 
higrômetro é anotada. A vazão de vapor ou de ar é alterada de modo a produzir diferentes 
valores de umidade e novas leituras são feitas. Os dados obtidos são os seguintes: 
 
Fração mássica de água, y Leitura do higrômetro, R 
0,011 5 
0,044 20 
0,083 40 
0,126 60 
0,170 80 
 
a) Desenhe uma curva de calibração e determine a equação ajustada – y = y(R) 
b) Suponha que uma amostra de gás “úmido” é inserida no amostrador do 
higrômetro e uma leitura de R = 43 é obtida. Se a vazão mássica do gás úmido 
é de 1200 kg/h, qual será a vazão mássica de vapor de água contido no gás? 
 
 
5) Uma reação química A  B ocorre em um vaso fechado. Os seguintes dados são obtidos 
da concentração de A, CA (g/L), como função do tempo, t (min), a partir do início da reação: 
 
CA (g/L) 0,1823 0,1453 0,1216 0,1025 0,0795 0,0495 
t (min) 0 36 65 100 160  
 
A concentração para o tempo t = 0 min é chamada de CA0 e a concentração para tempo 
infinito é chamada de CAe. Obtém-se, então, um gráfico da seguinte forma: 
 
 
 
Um mecanismo de reação proposto prediz que CA e t estão relacionados pela seguinte 
expressão: 
 
kt
CC
CC
ln
Ae0A
AeA 


 
 
Onde k é a constante de velocidade da reação. 
 
a) Os dados comprovam o comportamento predito? Se sim, determine o valor de 
k. (Lembre-se das unidades!!) 
b) Se o volume do tanque é 30,5 gal e não há B no tanque em t = 0, quanto de A 
(em g) haverá no tanque após duas horas? 
 
6) A relação entre a pressão P e o volume V do ar em um cilindro durante o movimento de um 
pistão em um compressor de ar pode ser expressa por: 
 
CPV k
 
Onde k e C são constantes. Durante os testes de compressão, os seguintes dados foram 
obtidos: 
P (mmHg) 760 1140 1520 2280 3040 3800 
V (cm
3
) 48,3 37,4 31,3 24,1 20,0 17,4 
 
Determine os valores de k e C que melhor ajustam os dados (valores e unidades!!!) 
através da linearização da expressão. 
 
 
7) Soluções aquosas do aminoácido L-isoleucina (Ile) são preparadas colocando-se 100,0 
gramas de água pura em seis frascos e adicionando-se quantidades precisamente pesadas de 
Ile a cada um dos frascos. As massas específicas das soluções a 50,0 ± 0,5ºC são, então, 
medidas com um densímetro de precisão, obtendo-se os seguintes resultados: 
 
r (gIle/100 g H2O) 0,0000 0,8821 1,7683 2,6412 3,4093 4,2064 
 (g solução / cm3) 0,98803 0,98984 0,99148 0,99297 0,99439 0,99580 
 
(a) Plote uma curva de calibração mostrando a razão de massas, r, como função da massa 
específica, , e ajuste uma reta aos dados para obter r = a.  + b. 
(b) A vazão volumétrica de uma solução aquosa de Ile a uma temperatura de 50ºC é de 
150 L/h. A massa específica de uma amostra desta corrente é medida e obtém-se o 
valor de 0,9940 g/cm
3
. Use a equação de calibração para estimar a vazão mássica de 
Ile na corrente (kg Ile / h). 
 
 
8) Uma mistura de etanol e água contém 60%, em massa, de água. (a) Assumindo a 
aditividade de volume dos componentes, estime a massa específica da mistura a 20ºC. Qual o 
volume (em L) desta mistura necessário para se obter 150 mol de etanol? (b) Repita o item (a) 
com a informação adicional que a densidade da mistura é de 0,93518 (não é necessário, então, 
a aditividade de volume). Qual o erro percentual resultante de se assumir tal aditividade? 
 
Dados: Para T = 20ºC: EtOH = 789 g/L; H2O = 1000 g/L 
 Massa molecular do etanol: 46 g/mol