Operações Unitárias

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UNVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA Departamento de Química Disciplina: Operações Unitárias I

1. Profa. Carla Verônica Rodarte de Moura[pic 2]

1ª Lista de Exercícios

Capítulo 2 e 3

1. Quantas moléculas estarão contidas em

1. 10 Kmol de H2
2. 10 lbmol de H2
3. 10 Mmol de N2

1. Em 10 kmol de propano, calcule:

1. a massa de propano em kg;
2. a quantidade de matéria de propano em lbmol;
3. a quantidade de matéria de carbono (em kmol) e a massa de átomos de carbono (em kg);
4. a quantidade de matéria de hidrogênio (em kmol) e a massa de átomos de hidrogênio;
5. o número de moléculas de propano.

1. Sabendo-se que a massa específica do etanol a 20ºC é 789,34 kg/m3, calcule:

1. o volume molar do etanol a 20 ºC;
2. a quantidade de matéria e a massa de etanol contida em um tambor de 200 L a 20 ºC;
3. o peso específico do etanol (no SI)

1. Um manômetro usa querosene como fluido manométrico, densidade relativa 0,82. Uma leitura de 5 lb/in2 no manômetro equivale a quantos milímetros de mercúrio?

1. O ar no tanque de um mergulhador está numa pressão de 300 kPa absolutos. Qual é a pressão em:

a) psi        b) atm                 c)mmHg d)kgf/cm2

1. Pode-se considerar de um ponto de vista simples, o alto-forno como um processo no qual a principal reação é:

Fe2O3  +  3C            2Fe  +  3CO[pic 3]

Porém, outras reações secundárias não desejadas, também ocorrem, como:

Fe2O3  +  C          2 FeO  +  CO. [pic 4]

Após misturar 600 lb de carbono (coque) com 1,00 tonelada de óxido de ferro puro, o processo produz 1200 libras de ferro puro, 183 lb de FeO e 85 lb de Fe2O3. Calcule os seguintes itens:

1. O excesso percentual de carbono alimentado com base na reação principal
2. A porcentagem de conversão de Fe2O3 em Fe.
3. As libras de carbono consumidas e as libras de CO produzidas por tonelada de Fe2O3, alimentada.

1. O composto de sabor amargo quinino é um composto da água tônica e é usado como proteção contra malária. Quando uma amostra de massa 0,487 g foi queimada, foram produzidos 1,321 g de dióxido de carbono, 0,325 g de água e 0,0421g de nitrogênio. A massa molar do quinino é 324 g.mol. Determine as fórmulas empíricas e a molecular do quinino.

1. Considere o intervalo de 20ºF a 80ºF: calcule as temperaturas equivalentes em ºC e o intervalo entre elas.

1. Transforme cada temperatura abaixo nas unidades pedidas:

1. 50 ºF para ºC
2. 40 ºC para ºR
3. 203 K para ºF
4. 1520 R para K

1. Se a variação máxima possível da temperatura em um processo é de 10ºC, calcule a variação máxima nas duas escalas de temperatura termodinâmicas.

1. Transforme as seguintes pressões para pressão absoluta (kPa) em um local onde a pressão barométrica é 750 mmHg: a) 3,50 psig, b) 2,30 kgf/cm2.
2. Se um fluido tem viscosidade dinâmica de 0,90 cP e massa específica de 800 kg/m3, calcule:

1. a sua viscosidade dinâmica em pascal-segundo e em quilograma-força-segundo por metro quadrado;
2. a sua viscosidade cinemática em milímetro quadrado por segundo.

1. Calcule a energia potencial de um corpo de massa 10,0 kg na altura de 5,00 m, em:

1. joule;
2. metro-quilograma-força;
3. pé-libra-força.

1. Um fluido escoa em uma tubulação de 50,0 m de diâmetro na vazão volumétrica de 2,50 m3/min. Calcule a sua energia cinética específica em:

1. joule por kilograma;
2. metro-quilograma-força por kilograma;
3. pé-libra-força por libra.

1. Um manômetro de pressão relativa e um manômetro de pressão absoluta, são usados para medir a pressão de um gás, obtendo-se as seguintes leituras: 1620 mmHg e 2352 mmHg. Calcule, em quilopascal, as pressões manométricas, absoluta e barométrica.

1.  Deseja se obter uma solução salina com 20% em massa de KCl. Calcule:

1. a massa de KCl que deve ser adicionada a 1000,0 g de água;
2. a fração em quantidade de matéria de KCl na solução.

1. 5,0 kmol de CH4, 15,0 kmol de C2H6e 20,0 kmol de H2 são colocados em um cilindro. Para a mistura formada calcule:

a) a fração em quantidade de matéria xi;

b) a razão em quantidade de matéria Yi (em relação ao H2)

        c) a fração em massa fi;

d) a razão em massa Fi (em relação ao H2)

1. Uma mistura gasosa de N2 e H2 em proporções estequiométricas (1:3) para produção de amônia é alimentada em um reator. Se a vazão mássica da mistura é 3.400 kg/h, calcule a vazão mássica de N2 que entra no reator.

1. Um gás possui a seguinte composição (φi%): C3H8 + 30,2 %, C4H10 = 24,8%, C5H12 = 30,6% e C6H14%= 14,4%. Calcule para a mistura gasosa:

a) a fração em massa fi;

b) a massa molar média do gás;

c) a massa específica nas CNTP;

d) a densidade em relação ao ar nas mesmas condições de temperatura e pressão.

1. Uma mistura de hidrocarbonetos líquidos contém (fi%): C6 = 24,80%, C7 = 31,30%, C8 = 43,90%. Qual a densidade (d20ºC e d60ºC) e a massa molar média da mistura?

1. Uma mistura líquida, cuja composição mássica é dada abaixo, escoa em uma tubulação na vazão volumétrica de 2.000 m3/d a 20ºC. Calcule:

1. a vazão mássica da mistura;
2. a densidade (d20ºC) média da mistura;
3. o oAPI da mistura, usando dois métodos possíveis: 1) usando a atividade em base mássica do oAPI; 2) calculando d60ºF,da mistura usando as densidades D60]Findividuais e 3) calculando a d60ºf da mistura a partir da equação 3.37ª;

Componente	C5	C6	C7
FI%	25,4	28,6	46,0

1. Um determinado ar a 28ºC e pressão barométrica de 97.500 Pa tem um ponto de orvalho de 8,5ºC. Calcule:

a) a umidade relativa do ar;

b) a umidade relativa do ar, após o ar ser comprimido para 300,0 kPa e a temperatura alcançar 38ªC.

1. A pressão parcial de benzeno é 2,56 kPa em uma mistura com ar que está a 28ºC         e 101,0 kPa. Calcule:

a) a razão mássica benzeno/ar;

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