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1ª Prova de Laboratório de Engenharia Química II Nome:___________________________________________________________ Escolha 4 questões 1-) Na prática de destilação, considere que não haja qualquer saída de material da coluna durante todo o experimento, e todo o condensado retorna para a coluna. Se ao final do experimento, a composição de etanol no fundo é de 0,1, e a coluna possui 4 pratos, qual a composição esperada no topo? (Valor = 2,5) Figura – Curva de equilíbrio etanol+água (x- líquido, y- vapor) 2-) Determine o coeficiente de difusão do éter dietílico em ar com os dados obtidos através de um experimento com uma célula de Stefan a 25 °C e 1 atm. (Valor = 2,5) t (s) 0 178 624 1138 1770 2447 L (mm) 9 10 12 14 16 18 Algumas propriedades do éter dietílico são: -Constantes de Antoine: A = 14,0735, B = 2511,29 e C = 231,2 (P (kPa), T(ºC)) - Massa molar: 74,12 kg/kmol - Massa específica: 713,4 kg/m3. R = 8,314 m3.Pa/mol.K (Valor = 2,0) 3-) Considere a prática de aletas, sendo uma aleta representada na figura a seguir. a-) Efetue um balanço de energia entre a porção x e x+�x, em destaque na figura, e obtenha a equação diferencial que relaciona a temperatura da aleta com seu comprimento. (Valor =1,25) b-) No relatório da prática, quais as condições de contorno que foram admitidas para a resolução da equação diferencial e qual o seu significado? (Valor =1,25) 4-) A temperatura de bulbo úmido é uma medida importante no processo de secagem, pois permite a determinação da umidade do ar. Na figura ao lado segue uma colher de chá!!! Na entrada de um secador, admita que Tbulboseco= 40°C e Tbulbo úmido = 19°C. Já na � � ���� � �� � � �� ��������� �� � ���� � ����� � � ������ ����� �� � ���� �� ������� ����� ���� ����� � ���� �� ���������� saída do secador, Tbulboseco= 28°C e Tbulbo úmido = 19°C. Para leitura do gráfico, no ponto de Tbulboseco= 40°C e Tbulbo úmido = 19°C, a umidade é de 10%, e a corrente contém 6 gH2O/kgarseco. a-) Se a vazão de ar seco é igual a 250kgarseco/h, a taxa de água retirada, em kg/h, é igual a: (Valor = 1,75) b-) Qual a temperatura esperada dos grãos? (Valor = 0,75) 5-) Na transferência de calor em regime transiente, um número adimensional de grande importância é o número de Biot, definido como �� � ���� � . Admite-se como divisor de águas, a consideração de Bi<0,1 ou Bi>0,1 para definir condições de contorno para equacionamento do sistema. O que se espera como condição experimental quando Bi<0,1 e como esta condição simplifica o equacionamento do sistema? Admitindo esta condição, faça o balanço de energia e obtenha a expressão da temperatura em função do tempo. (Valor 2,5) Dados )( )( 0 )( TT TT y t − − = ∞ ∞ ������� ��� ������ ����� ���� ��� ����� � � ��� � ���!� ��� � � " �� ���� � � �� �#�� ��� ������ � ������ ����� �!� �� ������ �$���� � � � � � �� %� ������ � � � ������ ���� ��� � �� ����� �� �� ������$�� ����� �& ��� ���������� �� �� ���� '�� �� �!� �� ������ � � � (������ ���� ���������� � � �� ����� ���� �)**+� dt dX A MR s= y dy VC dthA sPss = − .. .. ρ sat Bln P A t C = − + 2 2 0 2 1 sat A A AB A M P PL( t ) L( t ) D ln ( ) RT Pρ � � = − −� � � �� � �W�W
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