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ID 165556 Engenharia Química Balanço de Massa e Energia CESGRANRIO 2018

Uma corrente de alimentação contém uma mistura formada por dois componentes: A e B. Essa corrente é continuamente separada em duas etapas, sem que haja acúmulo. Na primeira etapa, a corrente de alimentação é separada em duas correntes: X e Y. A corrente Y tem vazão de 300 kg h -1 e concentração percentual mássica de A igual a 20%.

A corrente X é encaminhada para a segunda etapa, sendo separada em duas novas correntes: W e Z. A corrente W tem vazão de 80 kg h -1 e contém 95% de A. Por sua vez, a corrente Z tem vazão de 20 kg h -1 e contém 20% de A.

A concentração percentual de A na corrente de alimentação é igual a

A 15%
B 20%
C 35%
D 70%
E 85%
ID 165549 Engenharia Química Balanço de Massa e Energia CESGRANRIO 2018

Na análise da absorção de um soluto (diluído), absorvido da fase gasosa para a fase líquida (solvente), estima-se a altura da torre l (em m) como:

I = K y ​ a G ​ [ ( 1 − L m ⋅ G ​ 1 ​ ) I n ( y I ​ − m ⋅ x I ​ y 0 ​ − m ⋅ x 0 ​ ​ ) ]

tal que G e L são, respectivamente, as vazões molares de gás e líquido por unidade de área (em s m 2 k g m o l ​ sm ); m* é a constante de equilíbrio; K y a é o coeficiente global de transferência de massa vezes a área por volume (em s m k g m o l ​ ); y 0 e y l são as frações molares do soluto no gás na entrada e na saída da torre, respectivamente, e x 0 e x l são as frações molares do soluto no solvente na saída e na entrada da torre, respectivamente.

Para um dado problema, os valores numéricos (no sistema SI) são conhecidos, e os termos da equação acima foram calculados, aproximadamente, como:

K y ​ a G ​ = 0 , 3 ; ( 1 − L m ⋅ G ​ 1 ​ ) = 4 , 0 ; I n ( y I ​ − m ⋅ x I ​ y 0 ​ − m ⋅ x 0 ​ ​ ) = 2 , 0

tal que as unidades (quando há) foram omitidas aqui propositadamente.

Usando-se o conceito da literatura de “número de unidades de transferência” (NTU) e “altura de uma unidade de transferência” (HTU), tem-se, nesse caso:

A l=0,3 m ; NTU = 8,0 ; HTU = 2,4 m
B l=1,2 m ; NTU = 2,0 ; HTU = 2,4 m
C l=2,4 m ; NTU = 8,0 ; HTU = 0,3 m
D l=2,4 m ; NTU = 2,0 ; HTU = 1,2 m
E l=2,4 m ; NTU = 4,0 ; HTU = 0,6 m
ID 165204 Engenharia Química Balanço de Massa e Energia CESGRANRIO 2018

Em um queimador industrial ocorre a combustão completa de uma corrente contendo 220 kg h -1 de propano (C 3 H 8 ). 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.
A vazão mássica, em kg h -1 , da corrente de ar necessária para a completa combustão da corrente de propano é igual a
Dados
Massa molar do C 3 H 8 : 44 g mol -1
Massa molar do O 2 : 32 g mol -1

A 400
B 800
C 2000
D 4000
E 8000
ID 165200 Engenharia Química Balanço de Massa e Energia CESGRANRIO 2018

Dados para uma mistura ternária composta por A (soluto), B (diluente original) e S (solvente de extração), a uma dada temperatura, são apresentados no diagrama triangular abaixo.
O sistema apresenta uma condição nominal, indicada no diagrama por um pequeno círculo localizado sobre uma linha de amarração. Logo, as fases atuais do sistema em equilíbrio são dadas pelas terminações dessa linha na curva de solubilidade.
Com as informações obtidas, pode-se concluir que o percentual mássico de B, na fase de extrato da mistura em equilíbrio, possui, aproximadamente, o valor de

A 0%
B 16%
C 42%
D 97%
E 64%
ID 165193 Engenharia Química Balanço de Massa e Energia CESGRANRIO 2018

Um corpo negro encontra-se a 127°C e emite calor por radiação.
A energia radiante emitida por esse corpo, em kW m -2 , corresponde a, aproximadamente,
Dado
Constante de Stefan-Boltzmann:
5,7 x 10 -8 W m -2 K -4

A 0,28
B 0,50
C 0,84
D 1,12
E 1,46