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5) Em um processo industrial de alimentos, o balanço de massa é importante para garantir a eficiência do processo. Ele pode ser aplicado em diferentes etapas, desde o recebimento das matérias-primas até a produção e o armazenamento dos produtos acabados Na produção de geleias, entre as diversas etapas, tem-se a etapa de concentração, em que se utiliza o tacho encamisado para aquecer a mistura de frutas, açúcar e água, concentrando a solução até atingir o ponto de sólidos solúveis desejado. Nesse sentido, deseja-se produzir geleias de morango, em batelada, com 65% de teor de sólidos totais a partir de 2600 kg de uma mistura inicial com 50% de teor de sólidos totais que é colocada em um tacho encamisado. Com base no balanço de massa, qual a massa de geleia de morango produzida?

a) 500 kg.
b) 650 kg.
c) 1300 kg.
d) 690 kg.
e) 2000 kg.

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Para resolver esse problema, é necessário aplicar o balanço de massa. O balanço de massa é uma técnica que permite avaliar a quantidade de massa que entra e sai de um processo, a fim de determinar a quantidade de produto final produzido. Nesse caso, temos uma mistura inicial com 2600 kg e 50% de teor de sólidos totais. O objetivo é produzir geleias de morango com 65% de teor de sólidos totais. Portanto, é necessário concentrar a mistura inicial até atingir o teor de sólidos desejado. Para calcular a massa de geleia produzida, podemos utilizar a seguinte equação: Massa de geleia produzida = Massa da mistura inicial x (Teor de sólidos totais da geleia - Teor de sólidos totais da mistura inicial) / (Teor de sólidos totais da geleia - Teor de sólidos totais da água) Substituindo os valores, temos: Massa de geleia produzida = 2600 kg x (0,65 - 0,5) / (0,65 - 0) = 650 kg Portanto, a alternativa correta é a letra b) 650 kg.

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2) Em uma coluna de extração temos uma solução aquosa contendo 37 % em peso de composto A, o qual foi extraído com 45 kg Xilol, obtendo-se assim 2 soluções, uma com 40 % em peso de A em xilol e a outra com 10% em peso de A em água. Calcule a massa da solução aquosa.

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4) Para recuperar piridina de uma mistura gasosa de 100kg a 25 % em peso de piridinas, utilizou-se clorobenzeno puro, obtendo-se na saída da coluna de absorção uma solução de cloro benzeno com 30% em peso de piridina e uma mistura gasosa com 1% em peso de piridina. Calcule a porcentagem de piridina recuperada.

6) No queimador industrial de uma determinada empresa, ocorre a seguinte reação química, não balanceada: C3H8 + O2 → CO2 + H2O Considerando a combustão completa do hidrocarboneto C3H8, com uma corrente contendo 440 kg/h de C3H8. Além disso, essa corrente é colocada em contato com uma corrente de ar. Admite-se que a percentagem mássica de gás oxigênio no ar é 20%, e que os demais componentes do ar não participam da reação de combustão. Dados: MMC3H8 = 44 g/mol; MMO2 = 32 g/mol. Calcule a vazão mássica, da corrente de ar necessária para a completa combustão da corrente de C3H8. (R: 8 toneladas/h).

7) O Spray-Dryer pode ser utilizado para a secagem de leite de levedura excedente do processo de fermentação alcoólica para produção de levedura seca comercial. Sabe-se que o leite de levedura contém 60% de sólidos e 40% de água, que deve ser removida pelo Spray-Dryer para atingir 20% de umidade na levedura. Assim, a fração de água eliminada pelo equipamento, tomando como base a alimentação do Spray-dryer, é

a) 20,0%
b) 37,5%
c) 50,0%
d) 62,5%
e) 75,0%

8) (Singh, Heldman, 2009; Exemplo 1.7) Determinado alimento possui umidade de 70%. Sabendo que um processo de secagem retira 80% da água contida no produto, determine a concentração de sólidos no produto final. Considere a utilização de 1 kg de matéria prima (R: 68%).

10). Se a empresa do exercício anterior trocasse o uso de açúcar cristal por açúcar líquido (xarope de sacarose à 60ºBrix): a) Qual seria a vazão de açúcar líquido utilizada? Suponha a mesma vazão inicial de suco. b) Qual a vazão de água evaporada? c) Utilizando o açúcar líquido, água potável e/ou açúcar cristal, como se prepararia: 100 kg de xarope a 52ºBrix? d) 58 kg de xarope a 63ºBrix? e) Do que resultaria a mistura dos xaropes descritos em (c) e (d)?

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