Uma planta descarta 400 galões/min de água residual contendo
de PCBs (bifenilas policloradas) em um rio que contém quantidade não mensurável de PCBs antes da linha de descarga. Se a vazão volumétrica do rio é igual a
e considerando, após a linha de descarte, a mistura entre a água residual e a água do rio como perfeita, qual a concentração, em miligramas por litro, de PCBs no rio?
Passo 1
O enunciado descreve um balanço de massa de PCBs (bifenilas policloradas) em um rio, após descarga de água residual contendo PCBs. Vamos aplicar o princípio da mistura perfeita, calculando a vazão volumétrica e o fluxo de massa do efluente e do rio antes de obter a concentração final no rio após mistura.
Passo 2
Calcular a vazão do efluente em litros por segundo. A planta descarrega
galões por minuto, sabendo que
galão equivale a
L:
Convertendo para litros por segundo:
Passo 3
Calcular o fluxo de massa de PCBs do efluente. A concentração é
mg/L, logo:
Passo 4
Calcular a vazão do rio em litros por segundo. O rio tem
ft
/s e
ft
equivale a
L:
Passo 5
Determinar a vazão total após mistura perfeita:
Passo 6
Calcular a concentração final de PCBs no rio pela razão entre o fluxo de massa e a vazão total:
Resposta
A concentração de PCBs no rio, após mistura, é aproximadamente