Prova_solução_sub

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Universidade Federal do Amazonas
Faculdade de Tecnologia
Caˆmpus Manaus
Acadeˆmico(a): Matr´ıcula:
Curso Engenharia Qu´ımica Per´ıodo: 8 03/06/2019
Disciplina Operac¸o˜es Unita´rias III Nota da Avaliac¸a˜o:
Professor Nazareno de Pina Braga
Substitutiva Ru´brica do Professor
1. (3,0 pts) Um processo de cristalizac¸a˜o em uma usina de ac¸u´car necessita produzir 500 kg de cristais de sacarose,
a partir de uma massa de 30000 kg de uma soluc¸a˜o saturada desse composto inicialmente a 20 ◦C. Considere os
valores de solubilidade da sacarose em func¸a˜o da temperatura, expressos na tabela abaixo. Responda:
Temperatura (oC) 10 20 30 40 50 60
Solubilidade (g C12H22O11/100 g H2O) 190 200 210 230 260 290
a) Quantos gramas de sacarose por 100 gramas de a´gua tera´ a soluc¸a˜o resfriada?
b) O valor da temperatura, que deve ser resfriada a soluc¸a˜o inicial para obter a massa desejada?
c) Apo´s o resfriamento, qual e´ a composic¸a˜o percentual de sacarose na soluc¸a˜o ma˜e?
Figura 1:
Pa´gina 1 / 6
2. (4,0 pts) Uma soluc¸a˜o de NaOH contendo 40% (em massa) de NaOH deve ser concentrada ate´ 60% em um
evaporador de simples efeito. A soluc¸a˜o deve ser alimentada a 10000 kg/h a 90 ◦C. A pressa˜o dentro do evapo-
rador deve ser mantida em 10,1 kPa. O vapor de aquecimento sera´ fornecido a uma pressa˜o de saturac¸a˜o igual a
587,2 kPa. O coeficiente global de transfereˆncia de calor e´ estimado em 2000 W/m2◦C. Considerando que a
soluc¸a˜o possui elevac¸a˜o do ponto de ebulic¸a˜o. Determine: a) a quantidade de vapor utilizada; b) a a´rea reque-
rida para a transfereˆncia de calor e c) a economia de vapor.
T (oC) 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
P (kPa) 9,593 12,350 15,758 19,941 25,03 31,19 38,58 47,39 57,83 70,14
hevap (kJ/kg) 2406,72 2394,77 2382,75 2370,66 2358,48 2346,21 2333,85 2321,37 2308,77 2296,05
T (oC) 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135
P (kPa) 84,55 84,55 120,8 143,3 169,1 198,5 232,1 270,1 270,1 313,0
hevap (kJ/kg) 2283,19 2270,19 2257,03 2243,70 2230,20 2216,50 2202,61 2188,50
T (oC) 140 145 150 155 160
P (kPa) 316,3 416,4 475,8 543,1 617,8
hevap (kJ/kg) 2144,70 2129,67 2114,30 2098,56 2082,55
Figura 2: Figuras da questa˜o 2
Pa´gina 2 / 6
Figura 3:
Pa´gina 3 / 6
Figura 4:
Pa´gina 4 / 6
Figura 5:
Pa´gina 5 / 6
3. (3,0 pts) Um kg de octano, C8H18, em estado gasoso e´ queimado com 20 kg de ar. Para estas proporc¸o˜es obter:
(a) kgmol de ar que reagem por kgmol de combust´ıvel; (b) kgmol de CO produzido por kgmol de combust´ıvel;
(c) kgmol de CO2 produzido por kgmol de combust´ıvel; (d) frac¸o˜es molares do produto.
Figura 6:
Pa´gina 6 / 6