Exercícios 5_Solver e Bm

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Faculdade Newton Paiva 
Engenharia Química 
Professora: Vanessa Mota 
Disciplina: Processos Químicos Industriais 
 
 
Exercícios Solver e Balanço de Massa sem reação química 
Questão 1 - Uma mistura líquida de benzeno e tolueno contém 55,0% em massa de benzeno. Uma parte desta mistura é 
evaporada, gerando um vapor que contém 85,0% de benzeno e um líquido residual que contém 10,06% de benzeno, de 
acordo com o equipamento a seguir. Suponha que o processo é operado de forma contínua e em estado estacionário, 
com uma vazão de alimentação de 100 kg/h da mistura. Para o fluxograma do processo dado a seguir, escreva e resolva os 
balanços de massa total, de benzeno e tolueno. 
 
Questão 2 - Uma mistura ácida (MA1), remanescente de um processo de nitração, contém 23% de HNO3 , 57% de 
H2SO4 e 20% de H2O em massa. Essa mistura ácida terá ́que ser regenerada para ser reutilizada. Após a regeneração a 
nova mistura ácida (MA2) deve apresentar as seguintes concentrações: 27% de HNO3, 60% de H2SO4 . A regeneração é 
feita adicionando-se à MA1 H2SO4 concentrado (93% de H2SO4) e HNO3 concentrado (90% de HNO3). 
O diálogo de Resolução do Balanço de Massa usando o Solver do Excel é mostrado a seguir com os seus resultados: 
 
De posse do sistema de equações lineares proveniente do balanço de massa global e de componente e do que está 
exposto no diálogo do Solver em termos de respostas, pode-se afirmar as seguintes proposições, 
I. A fórmula da célula D4 é “=M1.+ M2.+ M3.-1000” 
II. A fórmula da célula E4 é “=0,57*M1.+0,93*M2.+0*M3.-600” 
III. Os valores das vazões M1, M2, e M3 são 416,89; 389,65 e 193,5, respectivamente. 
IV. A fórmula da célula F4 é “=0,23*M1.+0*M2.+0,9*M3.-270” 
 
É correto afirma apenas o que está em 
Escolha uma: 
a. I, apenas. 
b. II, apenas. 
c. IV, apenas. 
d. III e IV, apenas. 
e. I, II, III e IV. 
 
Questão 3 - Seja o seguinte sistema de equação formado dos balanços de balanços de massa de um tanque de mistura, 
com as vazões das correntes 1, 2, e 3 sendo dadas por M1, M2, e M3. 
 
 
A resposta com o Uso do Solver para este sistema de equações é: 
 
 
Através dos balanços de massa de um tanque de mistura, as vazões das correntes 1, 2, e 3 ,designadas por M1, M2, e M3 
foram encontradas e mostradas no diálogo de resolução usando Solver, o que se pode afirmar a respeito das vazões e das 
equações que compõe o sistema de equações lineares: 
 
I. A fórmula da célula D4 é “=20*M1.+60*M2.+90*M3.-15500” 
II. A fórmula da célula E4 é “=50*M1.+20*M2.+85*M3.-12400” 
III. Os valores das vazões em 1,2 e 3 são 57,48,109,83 e 86,22, respectivamente. 
 
É correto afirma apenas o que está em 
Escolha uma: 
(A) I, III, apenas. 
(B) I, apenas. 
(C) II, III, apenas. 
(D) I, II, III. 
(E) II, apenas. 
 
Questão 4 - A Síntese do benzeno e do tolueno faz parte das tecnologias de processos químicos tradicionais, e que ainda é 
comumente utilizada. No entanto, o seu processamento é praticado com ressalvas devido ao benzeno ser um composto 
químico cancerígeno. Considere as especificações apresentadas no enunciado e responda aos questionamentos a respeito 
deste processo. 
Destilar uma mistura benzeno-tolueno. Base de cálculo: 
1 g de alimentação e composições 0,6 g C6H6 e 0,4 g C7H8 , o destilado tem 0,9 g C6H6/g 0,1 g C7H8/g e o fundo tem 0,3 
g C6H6/g e 0,7 g C7H8/g. Qual é número de graus de liberdade para esta coluna? 
Escolha uma: 
a. 4. 
b. 0. 
c. 5. 
d. 3. 
e. 2. 
 
 
Questão 5 - Um determinado processo químico é alimentado por três correntes produzindo 1000 kg/h de uma mistura 
contendo 30,8% da substância A; 35% da substância B e 34,2% de C. Quais as vazões totais em massa dessas correntes. O 
seguinte sistema de equações é formado a partir do balanço de massa para o processo de mistura. 
 
Dialogo do Solver (sistema de equações lineares). 
 
 
Na resolução do balanço de massa para o tanque de mistura utilizando o Solver, utilitário do Excel que serve para resolver 
não só problemas de otimização, mas também de balanços, a partir da aplicação direta do Solver, que consiste em 
resolver o sistema de equações proposto, o diálogo do solver é apresentado para resolver o sistema, e na função f1 é dada 
a primeira equação do balanço de massa, através do comando atribuir a fórmula na célula B4, conforme é mostrado na 
figura. Diante do exposto, o que é possível dizer a respeito das células B5 e B6, para os cálculos de f2. E f3, 
respectivamente: 
 
i. A fórmula digitada em B4 para f1. é “=0,18*M1+0,23*M2+0,67*M3-308” 
ii. A fórmula digitada em B5 para f2. é “=0,54*M1+0,37*M2+0,1*M3-350” 
iii. A fórmula digitada em B6 para f3. é “= 0,28*M1+0,4*M2+0,23*M3.342” 
 
A afirmativa correta é 
(A) i, ii somente. 
(B) iii, somente. 
(C) i,ii e iii. 
(D) ii, somente. 
(E) i, somente.