CENTRO UNIVERSITÁRIO FMU
Departamento de Engenharia
Curso: Engenharia Química Disciplina: Processos Químicos Prof. Me. Jeferson S. Santana
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BALANÇO MATERIAL SEM REAÇÃO QUÍMICA - LISTA 01
1. Água entra em um tanque de 2,00 m3 com uma vazão de 6,00 kg/s e é esvaziado com
uma vazão de 3,00 kg/s. O tanque está inicialmente pela metade.
a. Este processo é contínuo, em batelada ou em semibatelada? É transiente ou
estacionário?
b. Escreva o balanço de massa para este processo. Identifique os termos da equação
geral do balanço que estão presentes na sua equação e estabeleça os motivos
para a omissão de qualquer termo não presente.
c. Quanto tempo levará para o tanque transbordar?
2. Uma mistura líquida de benzeno e tolueno contém 55,0% em massa de benzeno. Uma
parte desta mistura é evaporada, gerando um vapor que contém 85% de benzeno e um
líquido residual que contém 10,6% de benzeno. Suponha que o processo é operado de
forma contínua e em estado estacionário, com uma vazão de alimentação de 100,0 kg/h
da mistura. Sejam ṁ2 (kg/h) e ṁ3 (kg/h) as vazões mássicas das correntes de produto
vapor e líquido, respectivamente. Desenhe e rotule um fluxograma do processo, e escreva
e resolva os balanços de massa total e do benzeno para determinar os valores de ṁ2 e
ṁ3 .
3. A extração líquida é uma operação usada para separar os componentes de uma mistura
líquida de duas ou mais espécies. No caso mais simples, a mistura contém dois
componentes: um soluto (A) e um solvente líquido (B). A mistura é posta em contato em
um tanque agitado com um segundo solvente (C) que tem duas propriedades principais:
ele dissolve A, e é imiscível ou quase imiscível com B. Considerando um extrator líquido
com duas entradas de alimentação, a primeira (ṁc) contendo 1-hexanol (C6H13OH) e outra
contendo uma mistura etanol-água a 11,5% em massa de etanol com uma vazão à 400
g/min. Após a mistura gera-se duas correntes de saída (em g/min) a primeira contendo o
extraído (ṁe) contendo uma mistura etanol-hexanol à 9,6% em massa de etanol e uma
parte residual (ṁr) etanol-água contendo 0,5% em massa de etanol. Calcule ṁc, ṁe e ṁr
(g/min) usando a vazão da mistura de alimentação dada como base e escrevendo
balanços.
