Questões de Balanço de Massa e Energia (Engenharia Química e Química Industrial)

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A figura abaixo apresenta um processo contínuo em estado estacionário com duas unidades de processamento, no qual existem três correntes (a, b e c) cujas vazões são: ṁa, ṁb e ṁc. Porém, a composição de cada uma das correntes é desconhecida.

Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas

A vazão mássica da corrente b e a quantidade de A nessa corrente são, respectivamente:

  • A ṁb = 350 kg/h; xb = 2,67 kg A/ kg
  • B ṁb = 300 kg/h; xb = 0,267 kg A/ kg
  • C ṁb = 200 kg/h; xb = 0,467 kg A/ kg
  • D ṁb = 250 kg/h; xb = 0,777 kg A/ kg

Sobre regime transiente, é correto afirmar que

  • A ocorre alteração nos valores das variáveis de processo com o tempo.
  • B ocorre passagem contínua de matéria, entrando e saindo do volume de controle enquanto durar o processo.
  • C a alimentação é introduzida no sistema de uma só vez no início do processo e os produtos são retirados algum tempo depois.
  • D as principais variáveis do processo, como temperatura, pressão, vazão e composição, não têm seus valores alterados com o tempo.

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. Assinale a alternativa correta.

  • A A vazão mássica de 440 kg/h de C3H8 corresponde a 5 kmol de O2.
  • B 1,6 toneladas/h de O2 corresponde a 5 kmol de C3H8.
  • C A razão entre a vazão mássica de O2 e C3H8 é igual a 7,2.
  • D A vazão mássica, em toneladas/h, da corrente de ar necessária para a completa combustão da corrente de C3H8 é 8,0.
  • E Nenhuma das alternativas está correta.

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%

Uma unidade industrial produz uma corrente aquosa de vazão 10 kg h-1 contendo um sal de baixa solubilidade em água. Visando a recuperar o sal, inicialmente empregou-se um processo de filtração. A corrente de filtrado obtida apresentou apenas água e vazão de 6 kg h-1. Por sua vez, a corrente de concentrado foi encaminhada a uma etapa de evaporação, ao final da qual se obteve uma corrente contendo apenas vapor d’água com vazão de 1 kg h-1 e outra corrente contendo apenas o sal.
Qual a concentração percentual de sal na corrente inicial?

  • A 10%
  • B 30%
  • C 50%
  • D 70%
  • E 90%