Balanço de massa e energia-dúvida em exercício

Olá, Luana!

Trata-se de um problema envolvendo uma PROCESSO DE OPERAÇÃO UNITÁRIO (SECAGEM). 

Resolve-se através de BALANÇO DE MASSA das correntes de operação deste processo. 

Variáveis do exercício: vazão mássica (F) e composição de cada corrente (xp - fração da polpa, xa - fração de água)

Três correntes: 1 de entrada (Fa) e 2 de saída (Fb e Fc). 

Composição da corrente de polpa úmida Fa: xa=0,71 e xp=0,29

Comp. da cor. de remoção de água Fb: xa=1,00 e xp=0 (contém apenas água removida de Fa, ou seja, não tem polpa)

Comp. da cor. de polpa seca Fc: xa=? e xp=?

Balanço de Massa Global: 

          Fa = Fb + Fc    eq. (01)

Balanço de Massa por Componente (polpa): 

          xp.Fa = xp.Fb + xc.Fc   eq. (02)

Balanço de Massa por Componente (água): 

          xa.Fa = xa.Fb + xa.Fc   eq. (03)

INFORMAÇÃO do exercício: 60% da água original foram removidos (dessa forma, a água removida corresponde à vazão da corrente Fb). Logo: 

          0,60.(0,29.Fa)=Fb   eq. (04)

!!RESOLUÇÃO!! 

Deve-se começar utilizando uma BASE DE CÁLCULO, por exemplo, Fa=100 kg/h

A partir da eq. 04, tem-se:

0,60.(0,71.100)=Fb

42,6=Fb     =>   Fb=42,6 kg/h

A partir da eq. 01:

Fa = Fb + Fc

100 = 42,6 + Fc     =>   Fc=57,4 kg/h

A partir da eq. 02:

xp.Fa = xp.Fb + xc.Fc

0,29.100 = 0.42,6 + xp.57,4

29 = xp.57,4     =>   xp=0,505 ou 50,5% de polpa

                               xa=0,495 ou 49,5% de água

A razão (R) entre massa de água removida e polpa úmida equivale a: 

R = Fb/Fa = 42,6/100

R=0,426 kg água/kg de polpa úmida

Respostas: a) Composição da polpa seca: 50,5% de polpa e 49,5% de água. 

                   b) 0,426 kg de água é removido para cada kg de polpa úmida. 

Muuito Obrigada!  Agora entendi :D