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ENG 1030 Prova 4 05/07/2011 
 
 
Nome:__________________________________________________________________ 
 
 
A consulta a qualquer material e celular é proibida. Justifique as questões de forma 
clara. Escreva a resolução de cada questão na folha correspondente, continuando no 
verso/folha em branco, até a questão seguinte. De outra forma a questão não será 
corrigida. Não é permitido destacar as folhas da prova. 
 
 
Questão 1a 1b 2a 2b 2c 3 Total 
Valor 2,5 1,0 1,0 1,0 2,5 2,0 10,0 
Nota 
 
1. Considere o processo mostrado na figura abaixo. Canais cilíndricos paralelos com 
diâmetro de 1 mm foram confeccionados em uma placa plana não porosa de espessura 
2,0 cm. A mistura gasosa acima da placa contém os gases A e B e é mantida a uma 
composição constante de 40% em mol de A e 60% em mol de B. A espécie A se difunde 
até a base da placa onde existe uma superfície catalítica que promove a reação de 
isomerização A → B. Esta reação é muito rápida de forma que a produção de B é limitada 
por difusão. O gás quiescente contido no canal consiste somente das espécies A e B. O 
processo é isotérmico à 100oC e isobárico à pressão total de 2,0 atm. A massa molecular 
da espécie A e do seu isômero B é 58 g/mol. 
 
(a) Obtenha uma expressão integrada para o fluxo do produto B; 
 
(b) Quantos canais são necessários para conseguir uma taxa total de produção de B 
igual a 0,01 mol/min. Suponha DAB = 0,1 cm2/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Em um determinado local em um stripper em contracorrente para a remoção de um 
soluto A de uma corrente líquida, a fração molar da espécie A é 0,01 no seio da fase 
gasosa e 0,035 no seio da fase líquida. A pressão total do sistema é 2,0 atm e a 
temperatura é 27oC. 80% da resistência à transferência de massa ocorre na fase líquida. 
As frações molares de equilíbrio são dadas na figura abaixo. 
R = 82,05x10-6 atm.m3/(mol.K). 
 
(a) Dado o coeficiente individual ky = 1,25 mol/(m2.s), calcule o coeficiente total Ky e 
escreva a sua unidade; 
 
(b) Calcule KG (total, relacionado à força motriz pressão) e KG(C) (total, relacionado à força 
motriz concentração), ambos para a fase gasosa, escrevendo as suas respectivas 
unidades; 
 
(c) Determine as composições interfaciais, xAi e yAi, no ponto de operação do processo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Uma substância A de massa molecular 131,4 g/mol deve ser removida de uma corrente 
aquosa em uma torre. 0,04 m3/s dessa corrente são alimentados no topo da torre que 
opera a 288 K e 1,0 atm. Uma corrente de ar, escoando em contracorrente à corrente 
aquosa, reduz a concentração de A de 45,0 µg/L para 5,0 µg/L. Nas condições de 
operação da torre a constante da lei de Henry para o sistema TCE - ar é 0,012 
atm/(mol/m3). Se uma vazão de ar 3,5 vezes maior que a mínima é usada, determine a 
concentração de TCE no ar na saída da torre.