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
.
a) Qual é a molaridade do ácido sulfúrico na solução?
b) Quanto tempo (em segundos) será necessário para encher um barril de 55 galões e quanto ácido sulfúrico ( lbm ) conterá o barril?
c) A velocidade média de um fluido em uma tubulação é igual à vazão volumétrica dividida pela área da seção transversal normal à direção do fluxo. Use esta informação para estimar quanto demorará (em segundos) para a solução passar pela tubulação desde a entrada até a saída.
a) Qual é a molaridade do ácido sulfúrico na solução?
b) Quanto tempo (em segundos) será necessário para encher um barril de 55 galões e quanto ácido sulfúrico ( lbm ) conterá o barril?
c) A velocidade média de um fluido em uma tubulação é igual à vazão volumétrica dividida pela área da seção transversal normal à direção do fluxo. Use esta informação para estimar quanto demorará (em segundos) para a solução passar pela tubulação desde a entrada até a saída.
Passo 1
O enunciado trata de uma solução aquosa de ácido sulfúrico a
em massa, com densidade
, escoando a
por uma tubulação de
de comprimento e diâmetro
.
Conteúdo: estequiometria de solução (molaridade), balanço de volume para enchimento de barril e cinemática de fluidos (velocidade média e tempo de trânsito).
Conteúdo: estequiometria de solução (molaridade), balanço de volume para enchimento de barril e cinemática de fluidos (velocidade média e tempo de trânsito).
Passo 2
Para achar a molaridade (
), primeiro determinamos a massa de
por litro de solução:
Dado
em massa de
,
Sabendo
,
Passo 3
Para encher um barril de
galões (US), usamos
, logo
O tempo de enchimento é
A massa de solução no barril é
Assim, a massa de
é
Convertendo para libras-massa (
):
Passo 4
A vazão volumétrica em
é
A área da seção transversal é
Logo a velocidade média é
O tempo para percorrer
é
Resposta
a)
b) para encher o barril, contendo
de
.
c) Aproximadamente para a solução percorrer a tubulação.
b)
c) Aproximadamente