LISTA 3 DE EXERCICIOS DE IPQ

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Terceira Lista de Exercícios de Introdução aos Processos Químicos 
 
3.2 Um gás mediu 300 cm
3
 a 27,5
o
C e por causa de uma variação de temperatura, com a 
pressão permanecendo constante, o volume diminuiu para 125 cm
3
. Qual foi a nova 
temperatura em 
o
C? 
 
3.13 Um tanque de aço com capacidade de três m
3
 contém hélio a 35
o
C e 205 kN/m
2
. 
Calcular a massa, em kg, do hélio. 
 
3.31 Em um teste de um aquecedor a óleo, não é possível medir a quantidade de óleo 
queimado, mas o ar utilizado é determinado inserindo-se um medidor venturi na linha 
de ar. Encontrou-se que 5000 ft
3
/min de ar a 80
o
F e 10 psig são usados. A composição 
do gás seco é 10,7 % CO2; 0,55 % CO; 4,75 % O2 e 84,0 % N2. Se o óleo é 
considerado um hidrocarboneto, calcular quantos galões por hora de óleo são 
queimados. A gravidade específica do óleo é 0,94. 
 
3.51 Uma mistura gasosa consistindo de 50 % em mol de hidrogênio e 50 % em mol de 
acetaldeído (C2H4O) está inicialmente contida em um recipiente rígido a uma pressão 
total de 760 mmHg abs. A formação de etanol (C2H6O) ocorre de acordo com 
 
C2H4O + H2 = C2H6O 
 
Após um tempo notou-se que a pressão total no recipiente rígido caiu para 700 mmHg 
abs. Calcular o grau de conclusão da reação usando as seguintes suposições: 
Todos os reagente e produtos estão no estado gasoso. 
O recipiente e seu conteúdo estavam na mesma temperatura quando as duas pressões 
foram medidas. 
 
3.56 Um litro de oxigênio a 760 mm é forçado para o interior de um recipiente contendo 
um litro de nitrogênio a 760 mm. Qual será a pressão resultante? Que suposições são 
necessárias para sua resposta? 
 
3.66 Calcular o volume ocupado por 2,0 libras de ar a 735 psia e 392
o
F. 
 
3.76 Uma amostra de gás natural tomada a 500 psig e 250
o
F é separada por cromatografia 
em condições padrão. Encontrou-se por cálculos que as massas de cada componente 
no gás foram: 
Componente massa (g) 
Metano (CH4) 100 
Etano (C2H6) 240 
Propano (C3H8) 150 
Nitrogênio (N2) 50 
Total 540 
Qual era a densidade da amostra original do gás? 
 
3.115 Um processo tem que ser suprido com ar e vapor d’água em pequenas quantidades. 
Calcula-se que 0,04 libras de vapor d’água devem acompanhar cada libra de ar seco 
para o processo. O ar entra a 1,00 atm. Os engenheiros decidem conseguir isso 
saturando o ar com água. O ar atmosférico está a 77
o
F, 1 atm e 55 % de umidade. O 
ar é aquecido e então borbulhado através da água em um tanque revestido (isolado). 
(a) Para qual temperatura o ar foi aquecido? 
(b) Quantos pés cúbicos de ar de entrada foram necessários para evaporar 5 galões 
de água? 
 
3.122 Mil libras de uma polpa contendo 10 % em peso de CaCO3 serão filtradas em um 
filtro rotatório a vácuo. A torta do filtro contém 60 % de água. Essa torta é então 
colocada em um secador e seca para um teor de 9,09 % (9,09 libras de H2O por 100 
libras de CaCO3) em base seca. Se a umidade do ar entrando no secador é 0,005 
libras de água por libra de ar seco e a umidade do ar deixando o secador é 0,015 
libras de água por libra de ar seco, calcular: 
(a) Libras de água removidas pelo filtro. 
(b) Libras de ar seco necessárias no secador.