Exercícios Balanço de Massa sem reação química

Revisão de Balanço Material:


Exercícios PU MAR 2023


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Balanço Material Sem Reação Química

Balanço material com fração molar

Exercícios Propostos:

1.       Um espessador numa unidade de tratamento de efluentes remove água proveniente do lodo ativado de efluentes domésticos, conforme figura abaixo. O processo encontra-se em regime estacionário. Qual a vazão de água que sairá do espessador em kg/min, para uma alimentação de lodo úmido de 100 kg/h com produção de 70 kg/h de lodo desidratado?

2.       Uma solução aquosa de celulose contém 5,2% de celulose. Qual a massa de água necessária, em Kg, para que sejam preparadas 100,0 kg de solução aquosa de celulose a 4,2% em massa? (19,25 kg)

3.       Um evaporador é alimentado com 1000 kg/h de um suco de frutas contendo 12,0% de sólidos solúveis e 88,0% de água. Este evaporador produz suco concentrado, contendo 40,0% de sólidos solúveis e 60,0% de água. Pergunta-se:

a) Qual a massa de suco concentrado produzido neste processo? (300 kg)

b) Qual a massa de água evaporada? (700 kg)

Obs: Assuma que a evaporação se processa sem arraste de sólidos.

4.       Para preparar uma solução aquosa de 50% de ácido sulfúrico, um rejeito ácido diluído contendo 28% de H₂SO₄ e 72% de água é reforçado com uma solução aquosa de ácido sulfúrico comercial contendo 96% de H₂SO₄. Quantos quilogramas de ácido a 96% devem ser utilizados para reforçar 100 kg de ácido diluído? (47,8 kg)

    

Respostas:

Exercício 1)

100 = 70 + B

B = 30 kg/h

Exercício 2)

Água que entra = 19,23 kg

100 kg na saída: 76,57 kg de H₂O e 4,2 kg de celulose

Saída: 4,2 kg de celulose e 95,8 kg de H₂O

     Exercício 3)

Corrente a = 1000 kg/h; corrente b = 300 kg/h; corrente c = 700 kg/h

Exercício 4)

Corrente a = 100 kg; 28 kg H₂SO₄; 72 kg H₂O

Corrente b = 47,83 kg