Por uma tubulaçāo escoa tolueno líquido com uma vazão de
.
(a) Qual é a vazão mássica desta corrente
?
(b) Qual é a vazão molar
?
© De fato, a resposta da parte (a) é apenas uma aproximaçāo que quase com certeza contém um leve erro que você teve de admitir para obter esta resposta?
(a) Qual é a vazão mássica desta corrente
(b) Qual é a vazão molar
© De fato, a resposta da parte (a) é apenas uma aproximaçāo que quase com certeza contém um leve erro que você teve de admitir para obter esta resposta?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre vazão de tolueno! A gente vai trabalhar com conceitos de vazão mássica e vazão molar. Para isso, vamos precisar saber a vazão volumétrica que é de
, além de informações sobre a massa molar do tolueno e sua densidade. Vamos lá!
Passo 2
Parte (a): Encontrar a vazão mássica em kg/min
Primeiro, vamos converter a vazão volumétrica de metros cúbicos por hora para litros por minuto, porque é mais fácil de trabalhar com a densidade em kg/m³.
Sabemos que:
E:
Então:
Agora, precisamos da densidade do tolueno. Supondo que a densidade do tolueno seja aproximadamente
.
Convertendo a densidade para kg/litro:
Agora, multiplicamos a vazão volumétrica pela densidade para obter a vazão mássica:
Passo 3
Parte (b): Encontrar a vazão molar em mol/s
Primeiro, precisamos da massa molar do tolueno. O tolueno tem a fórmula
, então:
Convertendo a massa molar para kg/mol:
Agora, usamos a relação entre vazão mássica (
) e vazão molar (
):
Substituindo os valores:
Convertendo para mol/s:
Passo 4
Parte ©: Possível erro na aproximação da parte (a)
Na parte (a), usamos a densidade do tolueno como constante. Porém, a densidade pode variar com a temperatura e pressão. Além disso, arredondamos alguns valores durante os cálculos, o que introduz um pequeno erro. Por exemplo, a densidade exata pode não ser exatamente
nas condições reais do escoamento, o que faz com que a vazão mássica calculada seja uma aproximação ligeiramente imprecisa.
Resposta
(a) A vazão mássica é aproximadamente
.
(b) A vazão molar é aproximadamente
.
© A resposta da parte (a) é uma aproximação porque consideramos a densidade do tolueno como constante, ignorando possíveis variações com temperatura e pressão, e arredondamos alguns valores nos cálculos, introduzindo um leve erro.