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lista 2 Sistemas Lineares (1)

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Xágua = 0,95 
 
Figura 8 – Recuperação de Acetona 
 
Exercício 21 
 
 
 
Exercício 23 - Uma refinaria refina três tipos de petróleo (produto bruto). Cada produto 
possui uma fração de 3 produtos: gasolina, querosene e óleo combustível. As Frações de 
cada produto são mostrados na tabela 1. Devido aos equipamentos da indústria, à uma certa 
limitação de produção, conseguindo produzir até uma vazão máxima especificada para cada 
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produto. Essas vazões são mostradas na tabela 2. Para cada barril refinado do produto bruto 
1 se obtém 1 $/bbl. Para o produto 2, 0,70 $/bbl e para o produto 3 obtém-se 0,85 $/bbl. 
Determine as vazões necessárias de cada produto bruto para que a refinaria trabalha em 
vazão máxima de produtos e determine o lucro por dia. 
 
Tabela 1 – Dados de composição 
Produto Produto bruto 1 (%) Produto bruto 2 (%) Produto bruto 3 (%) 
Gasolina 70 31 15 
Querosene 6 9 15 
Óleo Combustível 24 60 70 
 
Tabela 2 – Dados de vazão máxima 
Produto Vazão máxima (bbl/dia) 
Gasolina 6000 
Querosene 2400 
Óleo Combustível 12000 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercício 24 
 
 
Exercício 25 - Uma corrente é alimentada numa coluna de destilação contendo o seguinte 
percentual em massa: 35% de benzeno (B), 50% de tolueno(T) e 15% de xileno (X). O 
produto da corrente superior dos produtos contém 67,3% de benzeno e 30,6% de tolueno 
em massa. A corrente da saída inferior da primeira coluna é usada para alimentar uma 
segunda coluna. O produto da corrente superior dos produtos da segunda coluna contém 
5,9% de benzeno e 92,6% de tolueno em massa. Um percentual de 10% do tolueno 
alimentado no processo é recuperado na corrente de saída inferior da segunda coluna. Um 
percentual de 93,3% do xileno alimentado no processo também é recuperado na corrente 
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de saída inferior da segunda coluna. Determine a composição da corrente de fundo da 
primeira coluna e as vazões mássicas desconhecidas. 
 
Exercício 26 – Determine as concentrações desconhecidas para o conjunto de tanques 
apresentado a seguir, operando em estado estacionário, com volume de fluido nos tanques 
constantes e considerando fluido incompressível. Considere também os tanques 
perfeitamente agitados. 
 
 
 
 
 
 
Exercício 27 – Seja o processo de extração apresentado na Figura a seguir. Determine as 
vazões desconhecidas, para o processo operando em estado estacionário. 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercício 28 – Determine as vazões mássicas desconhecidas: 
 
Exercício 29 – CHAPRA 
 
 
 
Exercício 30 
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Exercício 33 
 
 
Exercício 36 - Uma fábrica de tintas pretende utilizar as sobras de tinta de 4 tipos 
diferentes de tonalidades de tinta verde para criar uma tonalidade de verde mais popular. 
Uma unidade de medida (u.m.) da nova tinta será composta por x1 u.m. de tinta tipo 1, x2 
u.m. de tinta tipo 2, x3 u.m. de tinta tipo 3 e x4 u.m. de tinta tipo 4. Cada u.m. de tinta nova 
é composta por 4 pigmentos que estão relacionados pelo seguinte sistema de equações 
lineares: 
 
80x1+ 30x3+ 10x4 = 40 
 
80x2+ 10x3+ 10x4 = 27 
 
16x1+ 20x2+ 60x3+ 72x4 = 31 
 
4x1+ 8x4 = 2 
 
Os coeficientes da matriz representam a percentagem de pigmento em cada uma das 4 
diferentes tonalidades de tinta verde, por exemplo, a tinta com a nova tonalidade deverá 
conter 31% de pigmento 3, sabendo que a tinta tipo 1 contem 16%, a tinta tipo 2 20%, a 
tinta tipo 3 60% e a tinta tipo 4 contem 72% do mesmo pigmento. 
 
Determine a proposção entre as tonalidades de tintas. 
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Exercício 37 – 
 
 
 
Exercício 38 – 
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Exercícios que necessitam de conehcimentos prévios 
de operações unitárias para serem resolvidas 
 
 
Exercício 22 - Em um evaporador de duplo efeito deseja-se concentrar suco de carambola a 
uma vazão de 10.000 kg/h, que não tem elevação apreciável do ponto de ebulição, de 10% 
até 20%. A solução diluída entra no primeiro efeito a 20ºC e neste efeito o vapor vivo entra 
a 105ºC. O vapor procedente do segundo efeito tem uma temperatura de condensação de 
50 ºC. Considere cp = 1,0 kcal/kg.ºC para todas as soluções. Dado: U1=1.800 kcal/h.m².ºC. 
U2= 1.500 kcal/h.m².ºC. Determinar a vazão de vapor vivo e as demais vazões 
desconhecidas. 
 
Exercício 31 
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Exercício 32 
 
 
Exercício 34 - Em um evaporador de duplo efeito, deseja-se concentrar uma solução de 
10000 kg/h, que não tem elevação apreciável do ponto de ebulição, de 10% até 20%. A 
solução diluída entra no primeiro efeito a 20ºC e neste efeito o vapor vivo entra a 105ºC. O 
vapor procedente do segundo efeito tem uma temperatura de condensação de 50ºC. 
Considere Cp = 1,0 kcal/kg.ºC para todas as soluções e as áreas de troca térmica iguais. 
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Dados: U1 = 1800 kcal/h.m².ºC e U2 = 1500 kcal/h.m².ºC. 
Determinar: a) a vazão de vapor vivo; b) a área de troca térmica. 
 
Exercício 35 - Em um triplo efeito em cocorrente se concentra 20.000 kg/h de solução, de 
10% até 45%. TF = 20ºC. Para aquecimento se dispõe de vapor vivo a 2 ata e no último 
efeito se mantém um vácuo de 600 mmHg referido a760 mmHg de pressão ambiente. 
U1=1.500 kcal/(h.m².ºC), U2= 1.200 kcal/(h.m².ºC), U3= 1.000 kcal/(h.m².ºC).Supondo 
epes=0,0 , cp = 1,0 kcal/kg.ºC , perdas = 0,0 e condensados removidos nas temperaturas de 
condensação. 
Determinar o Consumo de vapor e a Área de troca térmica média.

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