Atividade avaliativa 10 - Turma D
Obs. Para os exercicios 1 e 2, utilizar dados da Tabela A2
Uma corrente gasosa com vazão molar de
, contendo
de etanol
e
de metanol
, em mols, entra em uma unidade de processo para ser aquecida. Trata-se de um processo que acontece em estado estacionário.
Calcule o calor necessário para elevar a temperatura dessa corrente de 40 a
Obs. Para os exercicios 1 e 2, utilizar dados da Tabela A2
Uma corrente gasosa com vazão molar de
Calcule o calor necessário para elevar a temperatura dessa corrente de 40 a
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma corrente gasosa com uma vazão molar de 10.000 mol/h, composta por 70% de etanol (C₂H₅OH) e 30% de metanol (CH₃OH). Essa corrente vai ser aquecida de 40°C para 150°C em um processo contínuo (estado estacionário). Nosso objetivo aqui é calcular quanto de calor (Q) é necessário para fazer essa elevação de temperatura.
Para resolver isso, vamos precisar saber:
- A quantidade de cada componente na corrente (etanol e metanol).
- A variação de temperatura (ΔT).
- As capacidades caloríficas molares (Cp) do etanol e do metanol.
- A fórmula para calcular o calor necessário.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação de temperatura:
Passo 3
Agora, vamos determinar quantos mols de cada componente temos na corrente:
-
Etanol (70%):
-
Metanol (30%):
Passo 4
Precisamos das capacidades caloríficas molares (Cp) de cada componente. Supondo que os valores da Tabela A2 sejam:
-
Etanol (C₂H₅OH):
-
Metanol (CH₃OH):
Passo 5
Agora, aplicamos a fórmula do calor necessário para cada componente:
Calculando para cada um:
-
Etanol:
-
Metanol:
Passo 6
Somamos os calores de cada componente para obter o calor total necessário:
Convertendo para megajoules (1 MJ = 1.000.000 J):
Resposta
O calor necessário para elevar a temperatura da corrente é de aproximadamente 113,07 megajoules (MJ).