Balanço de Massa e Energia Combinados

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS (UEA) 
Escola Superior de Tecnologia (EST) 
Curso: Engenharia Quimica 
 
Disciplina: Balanço de Massa e Energia (ESTEQM106) 
Turma: EQM05T0 
Profa Dra Regina Yanako Moriya 
 
UNIDADE 5: Balanço de Massa e Energia Combinados 
 
Atividade 5.1. Lista Exercícios 5 
(Nota de 0 a 10) 
 
1) Uma turbina descarrega 200 kg/h de vapor saturado a 1 MPa (absoluto). Deseja-se gerar vapor 
a 250ºC e 1 MPa misturando a descarga da turbina com uma segunda corrente de vapor superaquecido 
a 300ºC e 1 MPa. 
a) Se são gerados 300 kg/h da corrente de produto, quanto calor deve ser adicionado ao 
misturador? 
b) Se o processo de mistura é conduzido de forma adiabática, qual é a taxa de geração do 
vapor produzido? 
Resposta:a) 6,12 kW; b) 503,07 kg/h 
 
2) Um evaporador é alimentado por 10.000 kg/h de uma solução com 1% de sólidos. A alimentação 
se encontra a 38ºC e deve ser concentrada até atingir 2% de sólidos. Para aquecer o evaporador, está 
disponível vapor saturado a 110ºC. O processo de evaporação ocorre mantendo-se o interior do 
evaporador a 75 kPa. Com base nestas informações, e sabendo-se que a entalpia da corrente de 
alimentação é 159,41 kJ/kg e da corrente de produto é de 384,36 kJ/kg, calcule: 
a) A quantidade de vapor que se desprende da solução; 
b) A quantidade de vapor saturado usada neste processo; 
c) A temperatura da corrente de solução concentrada. 
 
 
 
 
Resposta: a) 5000kg/h; b)6117,21 kg/h, c)91,77ºC 
 
3) Ar úmido a 38ºC e 48% UR é aquecido num forno a 86ºC. Qual é a quantidade de calor que 
deve ser adicionada por metro cúbico de ar úmido inicial, e qual é o ponto de orvalho final do ar? 
Indicar o raciocínio e fazer o uso de cartas psicrométricas. 
 
Resposta: quantidade de calor: 54,94 kJ/m3, Ponto de orvalho final: 24,8 ºC. 
 
4) A adição de umidade ao ar pode ser feita pela passagem deste por câmaras de borrifo de água 
ou lavadores de ar. De um modo geral, a água usada é recirculada, em vez de ser descartada. No 
estado estacionário, a água está na temperatura de saturação adiabática, que é o mesmo que a 
temperatura do bulbo úmido. O ar ao percorrer o lavador, é resfriado, e se o tempo de contato for 
suficiente, estará também na temperatura de bulbo úmido. Entretanto, consideraremos que o lavador 
tenha dimensões reduzidas, de tal modo que o ar não atinge a temperatura de bulbo úmido, assim 
sendo, prevalecem as seguintes condições: 
 
 TBS (ºC) TBU (ºC) 
Ar afluente 40 22 
Ar efluente 27 
Determine a quantidade de umidade adicionada por quilograma de ar seco. 
Indicar o raciocínio e fazer o uso de cartas psicrométricas. 
 
Resposta: 0,0054 kgH2O/kg ar seco