Uma indústria química opera um processo no qual uma corrente de alimentação de 500 kg / h contendo 30% de soluto A e 70% de solvente B entra em um reator. Do reator saem duas correntes. Uma contendo 80% do soluto A, e a outra (do produto final) o restante do soluto A e o solvente B. Sabendo que a primeira corrente contém apenas o soluto A que todo o solvente B sai na corrente de produto final, determine:
A vazão mássica do produto final.

Passo 1

Beleza, vamos resumir: entra no reator 500 kg/h de mistura com 30% de A (soluto) e 70% de B (solvente). Saem duas correntes:
  • Corrente 1 só tem A e corresponde a 80% do A que entrou.
  • Corrente 2 (o produto final) leva o resto de A e todo o B.
Conteúdo da matéria: balanços de massa (componentes).
O que vamos usar:
  1. calcular quantidades de A e B na alimentação;
  2. fazer balanço de A para achar quanto vai na corrente 1 e corrente 2;
  3. saber que todo B vai para a corrente 2;
  4. somar as massas na corrente 2.

Passo 2

Primeiro, achamos quanto de A e B entra no reator:
  • Massa de A na alimentação:
mA,f = 0,30 times 500 = 150;kg/h
  • Massa de B na alimentação:
mB,f = 0,70 times 500 = 350;kg/h
Aqui usamos a ideia de fração em massa: fração × vazão total = vazão do componente.

Passo 3

Agora, a corrente 1 “carrega” 80% de todo o A que entrou. Então:
mA,1 = 0,80 times 150 = 120;kg/h
E, como disseram, nessa corrente não tem B.

Passo 4

Pelo princípio do balanço de massa de A, a quantidade de A que vai na corrente 2 é o resto:
mA,2 = mA,f - mA,1 = 150 - 120 = 30;kg/h
Como todo o B vai pra corrente 2, temos
mB,2 = 350;kg/h

Passo 5

Para achar a vazão mássica total da corrente 2 (produto final), somamos A e B nela:
P = mA,2 + mB,2 = 30 + 350 = 380;kg/h

Resposta

A vazão mássica do produto final é 380 kg/h.

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