Fundamentos dos Processos Químicos - Aula 2: Processos e Variáveis

FUNDAMENTOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS Engenharia Química S2021 Aula 2 Profª Drª Maristhela Marin email maristhelamarinumcbr AGENDA Processos e Variáveis de Processos Parte 1 Massa específica volume específico e densidade relativa Mol e Massa Molar Vazão volumétrica vazão mássica e vazão molar Exercícios PROCESSOS e VARIÁVEIS DE PROCESSOS PROCESSO Correntes de entrada Correntes de saída Variáveis P T ρ ሶ𝑚 MASSA ESPECÍFICA VOLUME ESPECÍFICO E DENSIDADE RELATIVA MASSA ESPECÍFICA 𝜌 𝑚 𝑉 1 Unidades kgm3 gcm3 lbmft3 VOLUME ESPECÍFICO 𝑉 𝑉 𝑚 1 𝜌 2 Unidades m3kg cm3g ft3lbm ρ f P T MASSA ESPECÍFICA VOLUME ESPECÍFICO E DENSIDADE RELATIVA DENSIDADE RELATIVA DR 𝜌 𝜌𝑟𝑒𝑓 3 ρ massa específica da substância ρref massa específica de uma substância de referência que é a água a 4 ºC Unidade da DR adimensional 𝜌𝐻2𝑂𝑙4ºC 1 gcm3 1 kgL 1000 kgm3 6243 lbmft3 MASSA ESPECÍFICA VOLUME ESPECÍFICO E DENSIDADE RELATIVA Notação DR 06 20 4 ou 𝐷𝑅4 20 06 Significa que a densidade relativa de uma substância a 20 ºC com referência à água a 4 ºC é 06 MOL E MASSA MOLAR Mol O mol é a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0012 kg de carbono 12 seu símbolo é o mol Quando se utiliza o mol as entidades elementares devem ser especificadas podendo ser átomos moléculas íons elétrons assim como outras partículas ou agrupamentos especificados de tais partículas 1 mol 60231023 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑚 𝑔 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟 4 MOL E MASSA MOLAR libra 𝑚𝑜𝑙 𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑚 𝑙𝑏 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟 5 Massa Molar soma das massas molares dos átomos que constituem a molécula Unidades gmol kgkmol lbmlbmol MH2O 18 gmol 18 kgkmol 18 lbmlbmol VAZÃO A quantidade de matéria transportada por unidade de tempo através de uma tubulação é uma variável de processo conhecida por vazão C A vazão pode ser definida em termos mássicos molares ou volumétricos Vazão mássica ሶ𝑚 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑡 6 A área da seção transversal VAZÃO Vazão volumétrica ሶ𝑉 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑡 7 Vazão molar ሶ𝑛 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑡 8 Obs Geralmente medese a vazão volumétrica e calculase a vazão mássica e molar VAZÃO Exercícios1 1 A vazão mássica do nhexano ρ 0659 gcm3 em uma tubulação é 659 gs Qual é a vazão volumétrica 2 A densidade relativa da gasolina é aproximadamente 070 a Calcule a massa kg de 500 litros de gasolina b A vazão mássica de gasolina de um tanque de refinaria é 1150 kgmin Estime a vazão volumétrica Ls c Estime a vazão mássica média kgmin fornecida por uma bomba de gasolina d Gasolina e querosene DR 082 são misturados para obter uma mistura com uma densidade relativa de 078 Calcule a razão volumétrica volume de gasolinavolume de querosene dos dois componentes da mistura admitindo que VmisturaVgasolinaVquerosene 1 Felder RM Rouseeau R W Princípios Elementares dos Processos Químicos 3ª edição Rio de Janeiro LTC 2005