Uma solução aquosa de ácido sulfúrico
em peso
escoa através de uma tubulação de 45 m de comprimento e
de diâmetro, com uma vazão de
.
Quanto tempo (em segundos) será necessário para encher um barril de 55 galões e quanto ácido sulfúrico
conterá o barril?
Quanto tempo (em segundos) será necessário para encher um barril de 55 galões e quanto ácido sulfúrico
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício pede e o que precisamos aplicar.
Enunciado resumido: temos uma solução aquosa de ácido sulfúrico 5 % em massa (densidade ρ = 1,03 g/mL) que flui a 87 L/min por um cano. Queremos saber:
Enunciado resumido: temos uma solução aquosa de ácido sulfúrico 5 % em massa (densidade ρ = 1,03 g/mL) que flui a 87 L/min por um cano. Queremos saber:
- Quanto tempo (em segundos) para encher um barril de 55 gal.
- Quantos pounds‐mass (lbm) de ácido sulfúrico ficam nesse barril.
Conteúdo que vamos usar:
- Conversão de unidades (gal → L, min → s, mL → L, g → kg → lbm).
- Volume de um barril em litros.
- Tempo = Volume / Vazão.
- Massa de solução pela densidade:
. - Porcentagem em massa para achar massa de ácido:
.
Passo 2
Calculando o tempo de enchimento:
-
Converter 55 gal (EUA) para litros:
-
A vazão é
.
O tempo em minutos é -
Converter para segundos (
):
Passo 3
Calculando a massa de H₂SO₄ no barril:
-
Massa total da solução usando densidade:
-
Como é 5 % em massa de ácido:
-
Converter para libra‐massa (
):
Resposta
Tempo para encher o barril: 143,5 s
Massa de H₂SO₄ no barril: 23,64 lbm
Massa de H₂SO₄ no barril: 23,64 lbm