Uma etapa de um dado processo que funciona em estado estacionário, mistura correntes de salmoura com vazões de 10 e
, com concentrações de sal de 10 e 17
, respectivamente. Calcule a concentração de sal na corrente de saída, admitindo-se constante.
Passo 1
O enunciado descreve a mistura de duas correntes de salmoura em regime estacionário (sem acumulação de massa), com vazões e concentrações dadas, e pede a concentração de sal na corrente de saída. O conteúdo usado será o balanço de massa (sal) em regime estacionário.
Passo 2
Definimos as variáveis:
- Vazões das correntes de entrada:
- Concentrações de sal nas entradas:
- Vazão da corrente de saída:
- Concentração de saída (incógnita):
.
Passo 3
Em regime estacionário, o balanço de massa de sal exige que a soma das vazões mássicas de sal de entrada seja igual à vazão mássica de saída:
Passo 4
Substituindo os valores:
Logo,
Resposta
A concentração de sal na corrente de saída é
,\mathrm{lbm/ft}^3.