PPQB Cap1

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CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
PROF. DR. PEDRO FELIPE GADELHA SILVINO 
 
 pedro.silvino@ufc.br 
 pfgsilvino@gmail.com 
UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
Sistemas Monofásicos 
Princípio dos Processos 
Químicos e Bioquímicos 
1 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
ESTRUTURA, METODOLOGIA E 
CONTRIBUIÇÕES DA DISCIPLINA 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Estrutura do Curso 
AULA 
0 
Calor de Reação e Balanços de Energia 
em Processos Reativos 
Balanços de Energia 
Equilíbrio de Fases 
Sistemas Monofásicos 
Estequiometria e Balanços para Processos Reativos 
Balanços de Massa Unidades Múltiplas 
Noções Básicas de Processos Industriais  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia do Curso 
AULA 
0 
Bibliografia Complementar 
AULA 
0 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
ENGENHARIA, INDÚSTRIA, PROCESSOS 
E OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Essência dos Princípios dos 
Processos Químicos 
A essência da engenharia de processos químicos está na 
concepção ou síntese, no projeto, teste, scale-up, operação, 
controle e otimização de processos químicos que mudam o estado 
e a microestrutura, mais tipicamente a composição química, de 
materiais por meio de separações físico-químicas, tais como 
destilação, extração, adsorção, cristalização, filtração, secagem e 
por reações químicas, incluindo bioquímicas e eletroquímicas. 
AULA 
0 
 “Transformação da natureza química da 
matéria em larga escala.” 
 
Processos Químicos Industriais: aumento da 
produtividade dessas transformações em 
benefício do homem (ampliando acesso a 
produtos). 
AULA 
0 
Essência dos Princípios dos 
Processos Químicos 
INDÚSTRIA 
AULA 
0 Indústria e Processo 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
ENGENHEIRO 
PROJETO 
OPERAÇÃO 
Indústria e Processo 
INDÚSTRIA 
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO 
AULA 
0 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
ENGENHEIRO 
PROJETO 
OPERAÇÃO 
O processamento químico pode ser definido como o processamento 
industrial de matérias-primas químicas, que leva à obtenção de produtos 
com valor industrial realçado. 
Indústria e Processo 
INDÚSTRIA 
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO 
AULA 
0 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
ENGENHEIRO 
PROJETO 
OPERAÇÃO 
EN
ER
G
IA
 
IN
SU
M
O
S 
Indústria e Processo 
INDÚSTRIA 
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO 
AULA 
0 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
ENGENHEIRO 
PROJETO 
OPERAÇÃO 
EN
ER
G
IA
 
IN
SU
M
O
S 
EF
LU
EN
TE
S 
E 
R
ES
ÍD
U
O
S 
EN
ER
G
IA
 
SUB-PRODUTOS 
Indústria e Processo 
INDÚSTRIA 
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO 
AULA 
0 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
ENGENHEIRO 
PROJETO 
OPERAÇÃO 
EN
ER
G
IA
 
IN
SU
M
O
S 
EF
LU
EN
TE
S 
E 
R
ES
ÍD
U
O
S 
EN
ER
G
IA
 
Indústria e Processo 
INDÚSTRIA 
MATÉRIA-PRIMA PRODUTO 
AULA 
0 
EN
ER
G
IA
 
IN
SU
M
O
S 
EF
LU
EN
TE
S 
E 
R
ES
ÍD
U
O
S 
EN
ER
G
IA
 
SUB-PRODUTOS 
RECUPERAÇÃO 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
ENGENHEIRO 
PROJETO 
OPERAÇÃO 
Operações Unitárias e Processos 
AULA 
0 
Quando a matéria prima não sofre transformação química, 
para a obtenção de produtos, dizemos que ela foi submetida 
às OPERAÇÕES UNITÁRIAS; ao contrário, quando a matéria 
prima sofre transformação química, temos a chamada 
CONVERSÃO QUÍMICA ou PROCESSO UNITÁRIO. 
Processos Industriais 
• Transformações Físicas 
• Transformações Químicas 
OPERAÇÕES UNITÁRIAS 
CONVERSÃO QUÍMICA 
De uma forma geral, a estrutura dos processos químicos e 
bioquímicos pode ser dividida em etapas mostradas no 
diagrama a seguir: 
Operações Unitárias e Processos 
AULA 
0 
Processo Haber-Bosch 
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 
AULA 
0 
Processo Haber-Bosch 
AULA 
0 
Processo de Produção de Etanol 19 
Processo de Produção de Etanol 20 
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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
REPRESENTAÇÃO DOS PROCESSOS 
INDUSTRIAIS 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Diagrama Esquemático: Produção de NH3 pelo processo Haber-Bosch. 22 
Correntes de Processo 
AULA 
0 
F1 
F2 
F3 
F4 
F5 
F6 
Entrada 
Saída 
Representação de Processos 
Industriais 
AULA 
0 
Diagrama de Blocos: Processo de Refino do Petróleo. 25 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=L-9UR9xkSpHsXM&tbnid=DSDYIT1Dt39ePM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.hyperionec.com/cms/refinery/&ei=X235UuSLLM-jkQfS1oH4BQ&bvm=bv.60983673,d.eW0&psig=AFQjCNFDEos5bnSY_s_e9Awotg37i2RLLw&ust=1392164538476438
Fluxograma de Processo: Produção biotecnológica de óxido de estireno. 26 
27 
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INTRODUÇÃO AOS CÁLCULOS EM 
ENGENHARIA 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Grandezas e Engenharia 
A engenharia se baseia em medições e 
comparações. Assim, precisamos de regras 
para estabelecer de que forma as grandezas 
são medidas e comparadas, e de 
experimentos para estabelecer as unidades 
para essas medições comparações. 
AULA 
1 
Padrões de Medição 
AULA 
1 
 
  
 
 
 
 
 
Bola 
22 cm 
Pulga 
1 mm 
Cabelo 
80 mm 
Hemáceas 
7 mm Virus Icosaédrico 
150 nm 
Dióxido de 
Titânio/Platina 
20 nm 
DNA 
2 nm 
Nanotubos 
de Carbono 
2 nm 
MACROmétrico 
MICROmétrico 
NANOmétrico Escalas e Domínios 
31 
Medição e Precisão 
AULA 
1 
Unidades e Dimensões 
AULA 
1 
Dimensão é um conceito básico de 
medida. 
(Ex.: comprimento, tempo, massa, 
temperatura) 
Unidade: engloba as diferentes 
maneiras de se expressar uma 
dimensão. 
(Ex.: centímetros, pés para comprimento, 
horas, segundos para tempo) 
Grandezas e Sistema de Unidades 
G
R
A
N
D
EZ
A
S 
Fundamentais 
Massa, Comprimento, 
Temperatura e Tempo 
G
R
A
N
D
EZ
A
S 
Derivadas 
Velocidade, Aceleração, 
Vazão Volumétrica, 
Força... 
O objetivo de um Sistema de Unidades é escolher um 
número mínimo de grandezas (grandezas fundamentais) à 
custa das quais se podem exprimir todas as outras grandezas 
(grandezas derivadas) e definir as suas unidades. 
AULA 
1 
Sistemas de Unidades 
AULA 
1 
• m, kg, s, K 
• N, J SI 
• m, kg, s, K, kgf 
• J MKS 
• ft, lbm, s, R, lbf 
• BTU Americano 
• cm, g, s, K 
• dina, erg CGS 
Consistência Dimensional 
AULA 
1 
G
ra
n
d
ez
as
 
 
Soma, Subtração e 
Igualdade 
Somente se suas 
unidades são as 
mesmas. 
G
ra
n
d
ez
as
 
 
Multiplicação e 
Divisão 
Unidades diferentes . 
Somente será possível 
cancelá-las ou combiná-
las se forem idênticas. 
 
  
Qualquer equação para ser válida precisa ser 
dimensionalmente homogênea. 
Representação Dimensional 
AULA 
1 
Comprimento [L] 
Massa [M] 
Tempo [q] 
Temperatura [T] 
Consistência Dimensional 
AULA 
1 
Seja um experimento de queda livre no 
qual se quer saber a velocidade de um 
corpo após uma queda de 1,5 min. No 
instante inicial este corpo está a uma 
velocidade V0. A equação a ser utilizada é: 
V = V0 + g . t 
Consistência Dimensional 
AULA 
1 
Seja um experimento de queda livre no 
qual se quer saber a velocidade de um 
corpo após uma queda de 1,5 min. No 
instante inicial este corpo está a uma 
velocidade V0. A equação a ser utilizada é: 
V = V0 + g . t 
V[L/q] = V0 [L/q] + g[L/q
2 ]. t[q] 
[L/q] = [L/q] + [L/q ] 
Consistência Dimensional 
AULA 
1 
Funções transcendentais: exp, log, sen, cos 
𝑲 = 𝑨 ∙ 𝐞𝐱𝐩⁡(𝑩 𝑻 ) 
𝑲⁡ = ⁡𝑱 (𝒔. 𝒎. 𝑲) 
𝑻⁡ = ⁡𝑲 
𝑨⁡ = ? 
𝑩⁡ = ? 
 
 
 
 
Consistência Dimensional 
AULA 
1 
Funções transcendentais:exp, log, sen, cos 
𝑲 = 𝑨 ∙ 𝐞𝐱𝐩⁡(𝑩 𝑻 ) 
𝑲⁡ = ⁡𝑱 (𝒔. 𝒎. 𝑲) 
𝑻⁡ = ⁡𝑲 
𝑨⁡ = ? 
𝑩⁡ = ? 
 
 
 
 
Argumento adimensional 
Consistência Dimensional 
AULA 
1 
Funções transcendentais: exp, log, sen, cos 
𝑲 = 𝑨 ∙ 𝐞𝐱𝐩⁡(𝑩 𝑻 ) 
𝑲⁡ = ⁡𝑱 (𝒔. 𝒎. 𝑲) 
𝑻⁡ = ⁡𝑲 
𝑨⁡ = ? 
𝑩⁡ = ? 
 
 
 
 
𝑨⁡ = 𝑲⁡ = ⁡𝑱 (𝒔. 𝒎. 𝑲) 
𝑩⁡ = ⁡𝑻⁡ = ⁡𝑲 
Argumento adimensional 
Unidade de Força 
AULA 
1 
1kg 
a=1m/s2 
1N 
1kg 
a=9,8m/s2 
1kgf 
32,174 lbm 
a=1ft/s2 
1lbf 
1 g 
a=1cm/s2 
1dina 
Conversão de Unidades 
AULA 
1 









UnidadeVelhay
UnidadeNovax
fcConversãodeFator
eequivalent
eequivalent
)(
ftin ?36









 in
ft
fc
ftin 12
1
ft
ni
ft
niConversão 3
12
1
36 








:
1 30,48 12ft cm in polegada  
1 2,54in cm
Erros em Conversão de Unidades 
AULA 
1 
CASO : 23 de setembro de 1999 a NASA 
perdeu a 125 milhões com o Mars Climate 
Orbiter após uma viagem de 286 dias a Marte. 
Erros de cálculo devido ao uso de unidades 
inglesas em vez de unidades métricas 
internacionais levaram à mudança do curso em 
60 milhas no total. 
 
PROBLEMA: Dados de propulsão enviados em 
unidades inglesas (libras) para a NASA, 
enquanto a equipe de navegação da NASA 
estava esperando unidades métricas 
internacionais (Newtons). 
Erros em Conversão de Unidades 
AULA 
1 
https://www.simscale.com/blog/2017/12/nasa-mars-climate-orbiter-metric/ 
Erros em Conversão de Unidades 
AULA 
1 
CASO : 26 de janeiro de 2004 na 
Tokyo Disneyland's Space Mountain, um 
eixo quebrou em um trem de montanha-
russa. 
 
PROBLEMA: Uma conversão de unidades do 
sistema métrico inglês para unidades 
métricas internacionais foi feita no plano 
operacional em 1995. Em 2002, os novos 
eixos foram erroneamente ordenados 
usando os valores com as pré-
especificações anteriores à 1995 em sistema 
inglês em vez das no SI. 
 
Erros em Conversão de Unidades 
AULA 
1 
CASO : 23 de julho de 1983, a Air 
Canada Vôo 143 correu completamente 
sem combustível a meio caminho entre 
Montreal e Edmonton. 
 
PROBLEMA: O carregamento de combustível 
foi calculado errado por um mal-entendido 
sobre o sistema métrico. 
Erros em Conversão de Unidades 
AULA 
1 
CASO : 1999, o Institute for Safe 
Medication Practices relatou um caso 
em que um paciente havia recebido 0,5 
gramas de Fenobarbital (um sedativo), 
em vez de 0,5 grãos. 
 
PROBLEMA: A recomendação foi mal 
interpretada. Um grão é uma unidade de 
medida equivalente a cerca de 0.065 
gramas. 
Erros em Conversão de Unidades 
AULA 
1 
CASO : 12 de outubro de 1492 
Colombo inesperadamente acabou nas 
Bahamas e assumiu que ele havia 
atingido a Ásia. 
 
PROBLEMA: Colombo calculou mal a 
circunferência da Terra, quando usou milhas 
romanas em vez de milhas náuticas. 
1 Milha Romana: variava entre 1401 e 1580 m 
1 Milha Náutica: 1852 m 
Exemplo: Transforme 400 in3/dia em cm3/min 
1 30,48 12ft cm in polegada  
1 2,54in cm
Conversão de Unidades 
AULA 
1 
min
56,4
min60
1
24
1
54,2400
333 cmh
h
dia
in
cm
dia
in






Exemplo: Transforme 400 in3/dia em cm3/min 
1 30,48 12ft cm in polegada  
1 2,54in cm
Conversão de Unidades 
AULA 
1 
Problema  
AULA 
1 
A linha de saída de gases de um determinado 
processo industrial foi dimensionada em 1,25 in de 
diâmetro tendo por base a pressão total na saída e a 
perda de carga total da linha. Qual seria o erro 
dimensional se o engenheiro que ordenou a 
construção desta linha interpretou a unidade como 
1,25 cm? 
 
Dados: 1,0 in= 25.4 mm; 1,0 cm=10mm. 
Problema  
AULA 
1 
Ao completar uma tabela de balanço de massa de 
processo, você deverá informar a necessidade 
semanal de combustível (em kg) para a caldeira. O 
engenheiro responsável pela gestão de insumos e 
utilidades deverá usar os dados enviados por você 
como base na negociação com o fornecedor. Sabe-se 
que a unidade consome 7.682 L de combustível/ 
semana para gerar o vapor necessário no processo. 
 
Dados: rcombustivel = 0.803 kg/L 
Notação Científica 
A notação científica auxilia quando os números a 
serem escritos são demasiadamente grandes ou 
pequenos. 
AULA 
1 
𝑎 × 10𝑏 𝑎 × 10−𝑏 
Múltiplos e Submúltiplos no SI 
AULA 
1 
Múltiplos e Submúltiplos no SI 
 
Múltiplo 
 
Prefixo 
 
Símbolo 
1024 yotta Y 
1021 zetta Z 
1018 exa E 
1015 peta P 
1012 tera T 
109 giga G 
106 mega M 
103 quilo k 
102 hecto h 
101 deca da 
 
Múltiplo 
 
Prefixo 
 
Símbolo 
10-1 deci d 
10-2 centi c 
10-3 mili m 
10-6 micro μ 
10-9 nano η 
10-12 pico p 
10-15 fempto f 
10-18 atto a 
10-21 zepto z 
10-24 yocto y 
AULA 
1 
Notação Científica 
1ª 
Propriedade 
2ª 
Propriedade 
3ª 
Propriedade 
4ª 
Propriedade 
𝒙𝒂 ∙ 𝒙𝒃= 
𝒙(𝒂+𝒃) 
𝒙𝒂/𝒙𝒃= 
𝒙(𝒂−𝒃) 
𝒙𝒂 𝒃= 
𝒙(𝒂𝒃) 
AULA 
1 
𝒙𝒚 𝒂=⁡𝒙𝒂𝒚𝒂 
 
𝒙/𝒚 𝒂=⁡𝒙𝒂/𝒚𝒂 
 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Média da amostra 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Média da amostra 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Desvio padrão 
2/3 
95% 
99% 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Calibração 
 ex.: medida da concentração (y) a partir de 
condutividade (x): 
 
 
 
 
Qual a concentração se a condutividade for 1,6 W/(m.K) 
Qual a concentração se a condutividade for 5,0 W/(m.K) 
x (W/(m.K)) 1,0 2,0 3,0 4,0 
y (mol/L) 0,3 0,7 1,2 1,8 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Calibração 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Interpolação linear entre dois pontos ou 
extrapolação linear 
𝒚 = 𝒚𝟏 +
𝒙 − 𝒙𝟏
𝒙𝟐 − 𝒙𝟏
𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 
Qual a concentração se a condutividade for 1,6 W/(m.K) 
Qual a concentração se a condutividade for 5,0 W/(m.K) 
x (W/(m.K)) 1,0 2,0 3,0 4,0 
y (mol/L) 0,3 0,7 1,2 1,8 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste linear 
𝒚 = 𝒂 ∙ 𝒙 + 𝒃 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste não linear 
𝒚 = 𝒇(𝒙) 
ex.: ⁡𝒚 = 𝒂𝒙² + 𝒃 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste não linear: linearização 
𝒚 = 𝒂𝒙² + 𝒃 → 𝒚⁡𝒗𝒔. ⁡𝒙² 
 
𝑥 𝑥 𝑥² 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste não linear: linearização 
𝒚² =
𝒂
𝒙
+ 𝒃 → 𝒚²⁡𝒗𝒔.⁡
𝟏
𝒙
 
 
𝟏
𝒚
= 𝒂 𝒙 + 𝟑 →
𝟏
𝒚
⁡𝒗𝒔.⁡ 𝒙 + 𝟑 
 
𝒔𝒆𝒏(𝒚) ⁡= 𝒂 𝒙2 − 𝟒 → 𝒔𝒆𝒏(𝒚)⁡𝒗𝒔.⁡(𝒙2 − 𝟒) 
 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste não linear: coordenadas logarítmicas 
𝒚 = 𝒂 ∙ 𝒆𝒙𝒑 𝒃 ∙ 𝒙 ⁡→ ⁡𝒍𝒏 𝒚 = 𝒍𝒏 𝒂 + ⁡𝒃 ∙ 𝒙 
 
ln
(y
)
x
y
x
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste não linear: coordenadas logarítmicas 
Análise de Dados de Processo 
AULA 
1 
Ajuste de dados espalhados: 
Mínimos 
Quadrados 
Problemas Selecionados 
2.6; 2.8; 2.9; 2.12; 2.18; 2.19; 2.20; 2.25; 2.26; 2.29; 
2.30; 2.32; 2.34 
Experimento de Reynolds (1883) 
AULA 
2 
Número de Reynolds 
AULA 
2 
m
rvD
Re
m
rvD
asVisForças
InerciaisForças

cos
Re
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FEDERAL DO CEARÁ 
PRINCIPAIS PARÂMETROS NA DESCRIÇÃO 
DAS CORRENTES DE PROCESSO 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Massa Específica (r) 
AULA 
2 
A densidade de um material é 
definida como a relação entre a 
sua massa e o volume por 
ela ocupado. 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=n3X2qkHx5jDPHM&tbnid=kB9Nkg6OcH2ifM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ssc.education.ed.ac.uk/bsl/chemistry/densityd.html&ei=VaYCU8bVGYHbkQfT4ICADQ&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNGUcxqnyux8mCHDNyZbDaJJJQZdnw&ust=1392768755232180
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=n3X2qkHx5jDPHM&tbnid=kB9Nkg6OcH2ifM:&ved=0CAUQjRw&url=http://astro.unl.edu/classaction/images/intro/density_determination.html&ei=r6YCU4zcFcOqkQfiwoHYDg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNGUcxqnyux8mCHDNyZbDaJJJQZdnw&ust=1392768755232180
Volume Específico (VE) 
AULA 
2 
Volume Específico (VE) é o 
inverso da densidade de um 
material. 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=n_ot5jZtAn-HDM&tbnid=VFrcEqumRyBlzM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.engineeringtoolbox.com/water-specific-volume-weight-d_661.html&ei=eqcCU8rwGubUsATYkYGIDg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNEvC13Kpa12jctTUQ-uJAbYbaU2Bg&ust=1392769252840636http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=O2-caZAYwFX2SM&tbnid=TzQBposEqCpsvM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.engineeringtoolbox.com/fluid-density-temperature-pressure-d_309.html&ei=tqcCU4GjC4bXkQfK2oHoDQ&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNEvC13Kpa12jctTUQ-uJAbYbaU2Bg&ust=1392769252840636
Densidade Relativa (rr) 
AULA 
2 
É a razão entre a densidade (ρ) e a densidade de 
uma substância de referência em uma condição 
específica de T e P (ρref). Seja uma substância A, sua 
densidade relativa é definida por: 
][
][
refref
A
rA
T
T1
r
r
r 
Pressão (P) 
Razão entre a força (F), na 
direção normal, e a área (A) 
sobre a qual ela atua. 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=VgjMr-1o0cmnBM&tbnid=9zOEreqdo8c7xM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.brasilescola.com/quimica/cinetica-quimica.htm&ei=uKoCU-PuHsaAkQfb24HoAQ&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNG6J3fICHXAoMzUCkP-K-wZYs_ysQ&ust=1392769971603947
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Rwh9u6mxp4s1iM&tbnid=YypSh_kfzocHNM:&ved=0CAUQjRw&url=http://pt.wikipedia.org/wiki/Tubo_Bourdon&ei=7qsCU-m5F47KkAfH0IHIDg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNEHZl-o3m8-0m7mr-B2YsSVuBxNEg&ust=1392770364179465
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=p__3zMEXF16HeM&tbnid=r16Ff7yhbvf5dM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.wika.com.br/222_30_pt_br.WIKA&ei=KqwCU7WrBpGNkAfl5YDIBg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNEHZl-o3m8-0m7mr-B2YsSVuBxNEg&ust=1392770364179465
Pressão Atmosférica e Manométrica 
Pressão Atmosférica: É pressão absoluta na 
superfície terrestre devida ao peso da atmosfera. 
A pressão atmosférica é também chamada de 
pressão barométrica. 
Pressão Manométrica: É a pressão 
medida com relação à pressão da 
atmosfera. A pressão manométrica também 
é chamada de pressão efetiva que é aquela 
que adota como zero a pressão atmosférica 
local (pressão barométrica). 
AULA 
2 
Formas de Expressar a Pressão (P) 
AULA 
2 
𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑟𝑒𝑙 + 𝑃𝑎𝑡𝑚 
Pressões Absolutas (Pabs): 
Medidas em relação ao vácuo 
absoluto, para o qual: Pabs = 0 
Pressão 
Absoluta 
Pressão Manométrica 
Patm 
P1 
𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑚𝑎𝑛 + 𝑃𝑎𝑡𝑚 
P2 
Vácuo 
Coluna de Fluido 
AULA 
2 
P 
P0 
h 
r 
Pressão na superfície do Fluido 
Pressão no fundo do Tanque 
Pressão exercida pela 
coluna de Líquido: 
𝑚á𝑔𝑢𝑎𝑔
𝐴
= 𝜌𝑔ℎ 
𝑃0 
𝑃 = 𝑃0 + 𝜌𝑔ℎ 
Temperatura (T) 
“ A temperatura de um corpo é uma 
medida de um estado térmico 
considerado em referência ao seu 
poder de transferir calor para outros 
corpos.“ 
James C. Maxwell (1831- 1879) 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=web&cd=&cad=rja&docid=QTiwPFZfJHGCKM&tbnid=WsTv-fuyltTZWM:&ved=0CAUQjRw&url=http://pt.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwell&ei=sq8CU4uQI4O0kQfElICQBg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNGPhQfp1qCLhbHNsaXtPM0AX1P0bA&ust=1392771317477114
Temperatura (T) 
AULA 
2 
Unidade de Massa Atômica (u.m.a) 
1 unidade de massa atômica 
1/12 do átomo de ¹²C 
AULA 
2 
Molécula-Grama (Mol) 
 É a quantidade de matéria 
de um sistema contendo tantas 
entidades elementares quantos 
átomos existem em 0,012 kg de 
carbono 12. 
Um átomo-grama de um elemento contém um 
número de átomos igual ao número de 
Avogadro (6,02x1023 átomos) 
Molécula-grama (mol): quantidade de substância cuja massa, medida em 
gramas, é igual a sua massa molecular. Um mol de qualquer substância 
contém 6,02x1023 moléculas. 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=nv4VKkDz0-cZwM&tbnid=JNOgHNOFVMYCjM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.lerepairedessciences.fr/sciences/questions_sciences/atome_fichiers/atome_chimistes.htm&ei=xLQCU927EMHakQeB-oC4BQ&psig=AFQjCNHXf_4tJOXD3eNZhrunK-xh1TvUww&ust=1392772273222075
Massa Atômica 
AULA 
2 
Caracterização de Misturas 
As correntes de processo contêm, geralmente, mais de uma 
substância (mais de um componente ou espécie química: A, 
B, C, ...). Quando isto ocorre elas são chamadas de 
multicomponentes ou multicompostas. Nesse caso, na 
caracterização da corrente, além da informação de que 
espécies estão presentes, há a necessidade de se informar a 
quantidade em que cada uma está presente. Este tipo de 
informação poder ser fornecido em termos absolutos, 
através das chamadas concentrações, ou em termos 
relativos através das chamadas frações. 
AULA 
2 
Concentração 
Mássica Molar 
Volume
Massa
A A][
Volume
esMoldeNo
M
A
A
)(.

SoluçãodeVolume SoluçãodeVolume
AULA 
2 
Frações e Porcentagens 
...;:  BAtotal
total
A
A nnn
n
n
zMolarFração
...;:/  BAtotal
total
A
A mmm
m
m
wPonderalMássicaFração
...;:  BAtotal
total
A
A VVV
V
V
vaVolumétricFração
1
111
 

n
i
i
n
i
i
n
i
i vwz 100fraçãomPorcentage :
AULA 
2 
Massa Molar Média 
AULA 
2 



n
i
iiw MzM
1
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=kmZNWebzFw4vwM&tbnid=rUhYT3GptysyhM:&ved=0CAUQjRw&url=http://en.wikipedia.org/wiki/Polymer&ei=_cACU5j3Ao6jkQf35oHwDA&psig=AFQjCNFUEVS_e0nAfhNXsNiYzTa_a3ZmAQ&ust=1392775696310845
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=kmZNWebzFw4vwM&tbnid=rUhYT3GptysyhM:&ved=0CAUQjRw&url=http://capolight.wordpress.com/2010/06/14/a-brief-explanation-of-polymers/&ei=I8ECU_jlC4WPkAfh84GgBg&psig=AFQjCNFUEVS_e0nAfhNXsNiYzTa_a3ZmAQ&ust=1392775696310845
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=V17Az5-iNwY-NM&tbnid=IuctbH_GOpBL3M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.shimadzu.com/an/hplc/aplsys/gpc.html&ei=nMICU4_PEITIkAf2koHICw&psig=AFQjCNHXb7XjCmlsPo14yNW39iDVHxyjRA&ust=1392775954336325
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=buMBc9MSA1m-2M&tbnid=5aWkfJlRikpTwM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.seikopmc.co.jp/english/tech/intro/ra_pam.html&ei=QsMCU8SvI9HwkQeM3IGgBg&psig=AFQjCNHXb7XjCmlsPo14yNW39iDVHxyjRA&ust=1392775954336325
Vazão Mássica, Molar e Volumétrica 
Mássica Molar Volumétrica 
tempo
Massa
m ii 
tempo
moles
M ii 

tempo
Volume
q ii 
AULA 
2 
Fluxo de Material 
AULA 
2 
Mássica Molar Volumétrica 
2]][[
][
;
L
M
Área
w
G
q
 2]][[
][
;
L
mol
Área
n
GM
q

][
][
;
q
L
Área
q
u 
Fluidos 
AULA 
2 
Um fluido é uma substância que se deforma continuamente quando 
submetida a uma tensão de cisalhamento, não importando o quão 
pequena possa ser essa tensão. Um subconjunto das fases da matéria. 
dy
dv
m 
 
Viscosidade: Newtonianos x Não-Newtonianos 
Viscosidade 
AULA 
2 
𝜏= 𝜇.
𝑑𝑣𝑥
𝑑𝑦
=𝜇. 𝛾 
 
𝜇 =
𝜏
𝛾 
 
http://schoolworkhelper.net/wp-content/uploads/2011/01/viscosity-liquids.jpg
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
EQUIPAMENTOS EM PROCESSOS 
QUÍMICOS E BIOQUÍMICOS 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Transporte de Líquidos 
AULA 
2 
Sólido-Sólido (Misturadores) 
      
 Por Gravidade 
 Pneumático 
 Cônico 
Jato de ar 
 Leito fluidizado 
Misturador de Silo 
AULA 
2 
Líquido-Líquido (Extração) 
   
 Coluna “spray”  Coluna empacotada  Coluna de bandejas 
AULA 
2 
Gás-Sólido (Fluidização) 
       
AULA 
2 
Sólido-Líquido (Filtração) 
 
 
 Filtro de Tambor Rotativo  Filtro de Placas 
AULA 
2 
Gás-Líquido (Absorção) 
 
 Coluna de Recheio 
 
 Coluna de Bandejas 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=G_XeNaKawHymJM&tbnid=7NTYCIYv2KdrVM:&ved=0CAUQjRw&url=http://cffet.net/air/ch5-c.shtml&ei=A1QFU7SCOsjYkQeL9YHQDA&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNGmIsO0kz8Qe9oOaubgif3rLMuchw&ust=1392944333513582
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=y3EQ-xqHPrn-tM&tbnid=nYJf8VdGVc_B-M:&ved=0CAUQjRw&url=http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Absorber&ei=ulQFU_DVB9G1kQeWw4HoAg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNGmIsO0kz8Qe9oOaubgif3rLMuchw&ust=1392944333513582Líquido-Vapor(Destilação) 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=zFdwltU_3Za1aM&tbnid=rYVFFJFOY3gbpM:&ved=0CAUQjRw&url=http://lorien.ncl.ac.uk/ming/distil/distileqp.htm&ei=LAwFU6e5OYvqkAe414GwCw&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNFIsD1ULiEviI-8Pev8CGex6AXCvw&ust=1392926109149461
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=pJAMIxd-yHZ2uM&tbnid=hPSNezWvvMiB6M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.mycheme.com/distillation-column-internals/&ei=dQwFU-axO9PmkAe74IA4&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNFIsD1ULiEviI-8Pev8CGex6AXCvw&ust=1392926109149461
Trocadores de Calor 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=MdfjyZMI0xeTAM&tbnid=gpfOuxf_Ywg52M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.gns.cri.nz/Home/Learning/Science-Topics/Earth-Energy/Extracting-the-Heat/Heat-Exchangers/Shell-and-tube-heat-exchanger&ei=iVgFU6LzJJDxkQeTxIHYCQ&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNG-jos9LwbmlWAadD0a-6HhEyEyWg&ust=1392945578048932
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=9DQd2LEAu9jiNM&tbnid=7yYTHEmP8TxFiM:&ved=0CAUQjRw&url=http://rotunds.com/Heat Exchanger.html&ei=H1kFU5emJ9TKkAfZjIEw&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNG-jos9LwbmlWAadD0a-6HhEyEyWg&ust=1392945578048932
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=e-nFqBCuuV4WsM&tbnid=cvyKR0Wx7SBRKM:&ved=0CAUQjRw&url=http://mitramandiripratama.itrademarket.com/1383066&ei=eVkFU72rGo6fkQeFoYDgAg&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNG-jos9LwbmlWAadD0a-6HhEyEyWg&ust=1392945578048932
Torre de Resfriamento 
AULA 
2 
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=ib4zibLVXUlUqM&tbnid=zokrI6oFN8x5YM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.mspc.eng.br/termo/termod0410.shtml&ei=P1YFU5eLKpLTkQeEnIHYAw&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNHU98Zp2HOiHu5CyxAkRMOnPoPHLg&ust=1392944934950450
http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=EiV-NNwEIEaRUM&tbnid=9SMaIedErcKkhM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.chineserefrigeration.com.pt/2-2-closed-circuit-cooling-tower.html&ei=91YFU-3CKIrXkQe-n4HIDQ&bvm=bv.61535280,d.eW0&psig=AFQjCNHU98Zp2HOiHu5CyxAkRMOnPoPHLg&ust=1392944934950450
Reatores 
AULA 
2 
Tanque de Mistura vs. Tubular 
AULA 
2 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
UNIVERSIDADE 
FEDERAL DO CEARÁ 
SISTEMA, FRONTEIRA E VIZINHANÇA 
Capítulo 1| Noções Básicas de Processos Industriais 
Sistema, Vizinhança e Fronteira 
AULA 
2 
O estudo de qualquer ramo das 
ciências começa com a definição 
de uma região restrita do 
espaço (ou de uma porção de 
matéria), recorrendo-se a uma 
superfície fechada, real ou 
imaginária, chamada fronteira. 
Se a fronteira for real tem o 
nome de parede. 
A 
B 
C 
Exterior 
Vizinhança 
Fronteira 
Sistema Aberto e Sistema Fechado 
Fechado/Batelada Aberto/Contínuo 
AULA 
2 
Sistema Sistema 
Não Há Fluxo de Matéria Há Fluxo de Matéria 
𝑚 
𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎
 𝑚 
𝑠𝑎𝑖
 
Escoamento Paralelo e Contracorrente 
Paralelo Contracorrente 
AULA 
2 
Operação 
Corrente A 
Corrente B 
Operação 
Corrente A 
Corrente B