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ENG1802 – INTRODUÇÃO À ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
Professor: Brunno Santos/ bsantos@puc-rio.br 
 
EXERCÍCIOS 
 
 
1) Um gás mediu 300 cm3 a 27,5oC e por causa de uma variação de temperatura, com a pressão 
permanecendo constante, o volume diminuiu para 125 cm3. Qual foi a nova temperatura em oC? 
 
2) Um tanque de aço com capacidade de três m contém hélio a 35oC e 205 kN/m2. Calcular a massa, 
em kg, do hélio. 
 
3) Uma mistura gasosa consistindo de 50 % em mol de hidrogênio e 50 % em mol de acetaldeído 
(C2H4O) está inicialmente contida em um recipiente rígido a uma pressão total de 760 mmHg abs. A 
formação de etanol (C2H6O) ocorre de acordo com 
 
C2H4O + H2 = C2H6O 
 
Após um tempo notou-se que a pressão total no recipiente rígido caiu para 700 mmHg abs. Calcular 
o grau de conclusão da reação usando as seguintes suposições: 
Todos os reagente e produtos estão no estado gasoso. 
O recipiente e seu conteúdo estavam na mesma temperatura quando as duas pressões foram medidas. 
 
 
4) Um litro de oxigênio a 760 mm é forçado para o interior de um recipiente contendo um litro de 
nitrogênio a 760 mm. Qual será a pressão resultante? Que suposições são necessárias para sua 
resposta? 
 
5) Óxido de zinco e carbono, ambos a 25°C, são alimentados, em quantidades estequiométricas, em 
um reator operado a 1,0 atm, onde ocorre a seguinte reação: 
 
 
 
A reação é completa e os produtos saem do reator a 1,0 atm e 1000°C. Calcule o calor que é adicionado 
ou removido do reator, por quilograma de zinco. 
 
 
 
6) A entalpia de reação padrão a 25 ºC para a combustão do n-nonano líquido formando dióxido de 
carbono e água é o Hrº =-6124kJ/mol, e para o n-nonano gasoso, nas mesmas condições, é o Hrº 
=-6171 kJ/mol. 
 
a) Qual o significado da diferença de 47 kJ/mol entre os valores de o Hrº ? 
 
b) Se 3 moles/s de n-nonano líquido são consumidos e o reagentes e produtos estão a 25 ºC, calcule 
a taxa de calor em kW. Indique se ele é retirado ou fornecido ao sistema. 
 
7) Dióxido de enxofre é oxidado para trióxido enxofre em um reator. SO2 e 100% de ar em excesso 
são alimentados no reator a 450 ºC. A reação tem uma conversão de 100% de SO2 e os produtos saem 
do reator a uma temperatura de 550 ºC. A taxa de produção do SO3 é de 100 kg/h. O reator é resfriado 
com auxílio de uma camisa onde água é alimentada a 25ºC. Faça o balanço de energia e calcule a 
vazão de água de resfriamento, sabendo que a diferença de temperatura da água não pode ultrapassar 
15ºC. 
 
 
 
8) Um evaporador é alimentado com 5000 kg/h de uma solução de açúcar em água, a 15% em massa 
de açúcar e 50oC. A solução é concentrada até 60% em massa de açúcar, com o sistema operando a 
90oC sem que ocorra cristalização. 
 
a) Faça um desenho esquemático do processo e 
 
b) Supondo que o vapor deixa o evaporador na forma de vapor saturado, determine a carga térmica 
de aquecimento da unidade, Q. 
 
Dados: 
 
(i) tabela de vapor d’água saturado, em anexo. 
(ii) calor específico das soluções de açúcar (constante): 
solução a 15% 3,4 kJ kg-1 oC-1 
solução a 60% 2,5 kJ kg-1 oC-1 
supor a entalpia de diluição do açúcar igual a zero. 
 
9) Monóxido de carbono é queimado com excesso de ar a 1 atm. Os reagentes são alimentados a 25 
oC e a temperatura adiabática de chama é 1500 oC. 
 
a) Calcule o excesso de ar. 
 
b) Se aumentarmos a porcentagem de excesso de ar, o que 
aconteceria com a temperatura adiabática de chama? 
Dados: 
 
 
 
 
 
 
10) Descreva o papel da biomassa no contexto de biocombustíveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO