Capítulo 6 - Introdução

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PLANO DE ESTUDOS
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
• Apresentar a diferença entre Ciência Química e Engenharia 
Química. 
• Mostrar como a indústria se estrutura nas diversas ativida-
des correlatas à Engenharia Química: Produtos, Alimentos 
Fármacos, Materiais, Petróleo. 
• Apresentar o conceito de operação unitária e como ele 
permite simplificar os projetos e processos.
• Descrever a metodologia para prever e controlar o balanço 
de materiais em processos. 
• Apresentar processos simples, com aplicações industriais, 
de balanço de massas.
Ciência e Engenharia
Química e Indústria Balanço de materiais
Exemplos de balanço de 
massas
Operações unitárias
Dr. José Roberto Castilho Piqueira
Engenharia 
Química
Ciência e Engenharia
• A Química é a Ciência das transformações, e 
a Engenharia Química projeta e implementa 
as transformações em larga escala.
• Lavoisier é considerado o iniciador da Quí-
mica como Ciência e enunciou o princípio da 
conservação da massa em reações químicas.
• A tabela periódica, além de agrupar os ele-
mentos por propriedades físicas e químicas, 
permitiu a previsão da síntese de elementos 
não existentes na natureza.
• O Engenheiro Químico atua em um grande 
número de setores da atividade humana, 
como a indústria farmacêutica e a agricultura.
151UNIDADE VI
É um conhecimento quase lendário que diz que a Química tem 
origem na Alquimia, prática da Idade Média que consistia na busca 
da “pedra filosofal”, remédio de todos os males e que, a um simples 
toque, transformaria qualquer metal em ouro.
A “pedra filosofal” nunca foi encontrada, mas a ideia de trans-
formação de uma substância em outra, com novas propriedades 
é a base da Química que, acompanhando o movimento geral de 
desenvolvimento, passou a ser tratada com bases científicas durante 
o século XVIII.
O francês Antoine-Laurent Lavoisier (Figura 1a) (1743-1794), ao 
enunciar a lei de conservação das massas em uma transformação, 
deu origem à Ciência Química, como é vista hoje, depois de passar 
por grande desenvolvimento.
Apesar de todo seu brilho científico, Lavoisier foi guilhotinado 
pela Revolução Francesa, em 8 de maio de 1794. O grande matemá-
tico Joseph-Louis de Lagrange (Figura 1b) (1736-1813), contem-
porâneo de Lavoisier, disse: “Não bastará um século para produzir 
uma cabeça igual à que se fez cair num segundo”.
A evolução da Química como ciência, nos séculos XIX e XX, 
desvendou a estrutura da matéria, permitindo a descoberta e a 
classificação dos elementos químicos. Além disso, permitiu o en-
tendimento de como esses elementos podem se agregar, formando 
as moléculas e como elas podem reagir, formando as substâncias 
que nos dão a vida, mantendo-as pelos constantes ciclos naturais.
Devemos a Dmitri Ivanovich Mendeleev (Figura 2) (1834-1907) 
a criação, em 1869, da tabela periódica, colocando os 63 elementos 
químicos então conhecidos na forma de uma tabela, agrupando-
-os de acordo com as massas atômicas e as propriedades físicas e 
químicas.
A tabela periódica dos elementos (Figura 3) foi uma ideia tão 
importante que permitiu, ao longo do tempo, ser completada con-
tendo os 118 elementos químicos conhecidos atualmente, sendo 
92 naturais e 26 artificiais.
Figura 1a – Lavoisier
Figura 1b – Lagrange 
Figura 2 – Dmitri Ivanochi Mendeleev
152 Engenharia química
O bom uso da ciência Química e o entendimento 
dos mecanismos de ligações e reações levaram a 
verdadeiras maravilhas: síntese de fármacos, pro-
cessamento de alimentos e melhoria da qualidade 
dos solos estão entre elas. Começa, então, o encon-
tro da Ciência Química com a Engenharia Quí-
mica: produzir em escala as descobertas e sínteses 
realizadas nos laboratórios, disponibilizando-as 
para a melhoria da vida.
Essa é a essência da Engenharia Química: 
modificar a composição, conteúdo energético 
ou estado físico da matéria-prima, para que os 
produtos resultantes atendam determinado fim. 
Para efetuar essas modificações em larga escala, 
é necessário conceber um processo que deve ser 
composto de várias fases: síntese, projeto, teste, 
escalonamento, operação, controle, otimização.
Assim, o Engenheiro Químico está na indústria 
de transformação, de uma maneira geral: borracha, 
celulose, tintas, corantes, inseticidas, derivados de 
petróleo, resinas, medicamentos e bebidas.
Figura 3 – Tabela periódica dos elementos
Fonte: Tabela Periódica (2016, on-line)1.
Seus setores de atuação podem, de maneira 
simplificada, ser enumerados (CREMASCO, 
2015):
• Automobilístico: álcool, gasolina, óleo die-
sel, lubrificantes;
• Construção: borracha, tinta, cal, cimento;
• Eletrônicos: silicone, fibras de carbono;
• Energia: gás para aquecimento;
• Farmacêutico: antissépticos, anestésicos, 
antitérmicos;
• Bebidas: cervejas (fermentação);
• Fibras sintéticas: roupas, cortinas, cober-
tores;
• Hortifrutigranjeiros: fertilizantes, fungici-
das, inseticidas;
• Limpeza: detergentes, desinfetantes, ceras, 
sabões;
• Metais: manufatura de aço e zinco;
• Plásticos: brinquedos, baldes, isolantes elé-
tricos.
Og
oganessônio
118
[294]
Cu
cobre
29
63,546(3)
Ni
níquel
28
58,693
Co
cobalto
27
58,933
Fe
ferro
26
55,845(2)
Mn
manganês
25
54,938
Cr
crômio
24
51,996
V
vanádio
23
50,942
Ti
titânio
22
47,867
Sc
escândio
21
44,956
Ca
cálcio
20
40,078(4)
Mg
magnésio
12
24,305
Be
berílio
4
9,0122
K
potássio
19
39,098
Na
sódio
11
22,990
Li
lítio
3
6,94
H
hidrogênio
1
1,008
Kr
criptônio
36
83,798(2)
Br
bromo
35
79,904
Se
selênio
34
78,971(8)
As
arsênio
33
74,922
Ge
germânio
32
72,630(8)
Ga
gálio
31
69,723
Al
alumínio
13
26,982
Si
silício
14
28,085
P
fósforo
15
30,974
S
enxofre
16
32,06
Cl
cloro
17
35,45
Ar
argônio
18
39,948
B
boro
5
10,81
C
carbono
6
12,011
N
nitrogênio
7
14,007
O
oxigênio
8
15,999
F
flúor
9
18,998
Ne
neônio
10
20,180
He
hélio
2
4,0026
Zn
zinco
30
65,38(2)
Rb
rubídio
37
85,468
Cs
césio
55
132,91
Fr
frâncio
87
[223]
Sr
estrôncio
38
87,62
Ba
bário
56
137,33
Ra
rádio
88
[226]
Y
ítrio
39
88,906
Zr
zircônio
40
91,224(2)
Hf
háfnio
72
178,49(2)
Ta
tântalo
73
180,95
W
tungstênio
74
183,84
Re
rênio
75
186,21
Os
ósmio
76
190,23(3)
Ir
irídio
77
192,22
Pt
platina
78
195,08
Au
ouro
79
196,97
Hg
mercúrio
80
200,59
Tl
tálio
81
204,38
Pb
chumbo
82
207,2
Bi
bismuto
83
208,98
Po
polônio
84
[209]
At
astato
85
[210]
Rn
radônio
86
[222]
Rf
rutherfórdio
104
[267]
Db
dúbnio
105
[268]
Sg
seabórgio
106
[269]
Bh
bóhrio
107
[270]
Hs
hássio
108
[269]
Mt
meitnério
109
[278]
Ds
darmstádtio
110
[281]
Rg
roentgênio
111
[281]
Cn
copernício
112
[285]
Nh
nihônio
113
[286]
Fl
fleróvio
114
[289]
Mc
moscóvio
115
[288]
Lv
livermório
116
[293]
Ts
tenessino
117
[294]
Nb
nióbio
41
92,906
Mo
molibdênio
42
95,95
Tc
tecnécio
43
[98]
Ru
rutênio
44
101,07(2)
Rh
ródio
45
102,91
Pd
paládio
46
106,42
Ag
prata
47
107,87
Cd
cádmio
48
112,41
In
índio
49
114,82
Sn
estanho
50
118,71
Sb
antimônio
51
121,76
Te
telúrio
52
127,60(3)
I
iodo
53
126,90
Xe
xenônio
54
131,29
La
lantânio
57
138,91
Ac
actínio
89
[227]
Ce
cério
58
140,12
Th
tório
90
232,04
Pr
praseodímio
59
140,91
Pa
protactínio
91
231,04
Nd
neodímio
60
144,24
U
urânio
92
238,03
Pm
promécio
61
[145]
Np
netúnio
93
[237]
Sm
samário
62
150,36(2)
Pu
plutônio
94
[244]
Eu
európio
63
151,96
Am
amerício
95
[243]
Gd
gadolínio
64
157,25(3)
Cm
cúrio
96
[247]
Tb
térbio
65
158,93
Bk
berquélio
97
[247]
Dy
disprósio
66
162,50
Cf
califórnio
98
[251]
Ho
hólmio
67
164,93
Es
einstênio
99
[252]
Er
érbio
68
167,26
Fm
férmio
100
[257]
Tm
túlio
69
168,93
Md
mendelévio
101
[258]
Yb
itérbio
70
173,05
No
nobélio
102
[259]
Lu
lutécio
71
174,97
Lr
laurêncio
103
[262]
Tabela periódica1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17
18
www.tabelaperiodica.org
Licença de uso Creative Commons By-NC-SA 4.0 - Usesomente para fins educacionais
Caso encontre algum erro favor avisar pelo mail luisbrudna@gmail.com
Versão IUPAC (pt-br) com 5 algarismos significativos, baseada em DOI:10.1515/pac-2015-0305 - Atualizada em 27 de março de 2017
57 a 71
89 a 103
Li
lítio
3
[6,938 - 6,997]
número atômico
símbolo químico
nome
peso atômico (ou número de massa do isótopo mais estável)
153UNIDADE VI
Linus Pauling (1901-1994) foi um importante 
Químico do século XX e a ele devemos, entre 
outras coisas, a distribuição dos elétrons em 
níveis de energia nos átomos e a explicação das 
ligações químicas.
Para saber mais sobre Linus Pauling, consulte:
.
154 Engenharia química
Química e Indústria
• Como o Engenheiro Químico trabalha proces-
sos de transformação, em geral, sua formação 
deve ser multidisciplinar.
• Engenheiros Químicos podem trabalhar em de-
senvolvimento de produtos, segurança, gestão 
de projetos, gestão financeira e vendas.
• As engenharias Ambiental, de Alimentos, de 
Metalurgia, de Materiais, de Minas e de Petró-
leo podem ser consideradas da grande área 
Química.
Conforme já dissemos anteriormente, o Enge-
nheiro Químico trabalha ligado a processos de 
transformação de matéria-prima em produtos 
comerciais ou industriais. Por essa razão, sua pre-
sença é sempre notável nas mais diversas áreas de 
atividade, demandando um conhecimento mul-
tidisciplinar que, além das questões científicas 
e tecnológicas, envolve responsabilidade social.
A atividade mais visível é a de engenharia de 
produto, que trata do planejamento do processo 
155UNIDADE VI
de transformação, da garantia da qualidade dos 
resultados, do aprimoramento e da otimização 
dos métodos de produção. Além disso, o enge-
nheiro de produto deve manter um forte conhe-
cimento do mercado, monitorando os processos 
de custos e precificação, decidindo continuidade 
ou desenvolvimento dos bens produzidos. 
Outra atividade vital da Engenharia Química é a 
engenharia de segurança, responsável pela qualida-
de do trabalho dentro das fábricas, bem como pelo 
planejamento de uma interação sustentável e não 
poluidora entre as plantas industriais e seu entorno.
Cada projeto a ser implantado para a produção 
de um bem na indústria requer gestão cuidado-
sa, planejando a capacidade produtiva necessária 
para atendimento das expectativas de vendas, a 
estocagem da matéria-prima e os cronogramas de 
entrega de produtos. Essas atividades são, normal-
mente, exercidas pelo Engenheiro Químico gestor 
de projeto. A gestão dos custos de produção é ati-
vidade do Engenheiro Químico gestor financeiro 
que, além disso, se ocupa do controle monetário 
da atividade industrial.
As Engenharias, de maneira geral, envolvem 
a geração de produtos cuja venda pode requerer 
conhecimento especializado do processo. É o que 
faz o Engenheiro Químico de Vendas, apresenta 
os produtos, explicando como cada um deles pode 
compor o sistema do cliente. 
Para exemplificar essas atividades, vamos con-
siderar a indústria de refino de petróleo (Figura 4) 
e petroquímica. Tudo começa no projeto do pro-
cesso e na definição da composição do produto a 
ser fabricado (engenharia de gestão de projeto).
Figura 4 – Refinaria de petróleo
156 Engenharia química
Uma vez implantada a unidade industrial e o que 
vai ser fabricado, cabe monitorar a operação da 
planta garantindo a qualidade de produtos, cata-
lizadores e processos (engenharia de produto). 
Essa operação deve ser segura tanto do ponto de 
vista interno como externo, protegendo os tra-
balhadores de eventuais acidentes e cuidando da 
não degradação do meio ambiente (engenharia 
de segurança).
Os gestores (de projeto e financeiro) planejam 
a produção do petróleo e dos produtos associados, 
bem como seu armazenamento e distribuição. 
Engenheiros de venda pesquisam, desenvol-
vem o mercado e são responsáveis por prover 
assistência técnica, quando necessário.
Essa amplitude das atividades de um Enge-
nheiro Químico proporciona uma grande super-
posição com atividades de engenharia que rece-
bem outras denominações e que, talvez, 
pudessem ser englobadas dentro 
de uma grande área.
Por exemplo, o Engenhei-
ro Ambiental (Figura 5) 
trabalha com tecnologias 
que permitem o desenvol-
vimento dos diversos seto-
res, sem degradar o meio 
ambiente. Cuida da água, 
do ar e do solo, recom-
pondo e saneando regiões 
e aprimorando matrizes 
energéticas.
O Engenheiro de Ali-
mentos (Figura 6) cuida da 
fabricação, análise, conserva-
ção e transporte de alimentos in-
dustrializados e de bebidas. Estuda 
e acompanha o processamento de 
matérias-primas básicas como o 
leite, a carne, as verduras, as frutas 
e os legumes.
Figura 5 – Engenharia Ambiental
157UNIDADE VI
Assim, poderíamos também envolver as engenharias de Materiais, 
de Metalurgia, de Minas e de Petróleo, todas elas ligadas a impor-
tantes transformações nas matérias-primas.
Figura 6 – Engenharia de Alimentos
A implantação de uma planta química é tarefa complexa e envolve 
conhecimentos de várias modalidades de engenharia. Para saber 
mais sobre esse assunto, consulte o excelente trabalho de formatura 
do site: .
158 Engenharia química
Operações Unitárias
• A sistematização do projeto dos processos em 
Engenharia Química se dá a partir do conceito 
de operações unitárias.
• Existem três tipos de operações unitárias: me-
cânicas, transferência de energia e transferên-
cia de massa.
A multidisciplinaridade e a diversidade de proces-
sos em que a Engenharia Química está envolvida 
parece, em um primeiro momento, ser um ramo 
de estudos de difícil sistematização.
Entretanto, em 1915, o Engenheiro Quími-
co do Instituto de Tecnologia de Massachucetts 
Arthur Dehon Little (1863-1935) apresentou o 
conceito de “operações unitárias”, permitindo 
a divisão de um processo químico em etapas 
básicas de três tipos fundamentais: mecânicas, 
transferência de massa e transferência de energia 
(Figura 7).
159UNIDADE VI
Figura 7 – Arthur 
Dehon Little 
Fonte: The new Atlantis 
([2017], on-line)2.
Assim, cada etapa de um processo químico na 
indústria recebe o nome de “operação unitária”. O 
conjunto de todas as etapas é chamado “processo 
unitário”. Consideram-se como operações unitá-
rias mecânicas aquelas que envolvem transporte 
ou separação de fluidos e sistemas particulados. 
São exemplos desse tipo de operação unitária:
• Filtração: separação de particulados por 
diferença de tamanho entre as partículas 
e os poros do elemento filtrante, encon-
trados na fabricação de adesivos e fibras 
artificiais;
• Flotação: separação de sólidos por meio 
da suspensão de matéria para a superfície 
de um líquido e sua posterior remoção, 
encontrado na fabricação de resinas e tra-
tamento de água;
• Sedimentação: separação de particulados 
por meio de deposição de material, encon-
trado na fabricação de papel e tintas.
As operações unitárias de transferência de energia 
envolvem a troca de calor entre as partes compo-
nentes de um processo. São exemplos desse tipo 
de operação unitária:
• Aquecimento: fornecimento de energia a 
um fluido ou sólido, presente na indústria 
de adesivos e fertilizantes;
• Condensação: retirada de energia de um 
vapor para provocar sua mudança de es-
tado, presente na indústria de inseticidas 
e derivados do petróleo;
• Trocador de calor: processo simultâneo 
de aquecimento e resfriamento envolven-
do correntes de fluídos, encontrado na in-
dústria de açúcar, petróleo e bebidas.
As operações unitárias de transferência de massa 
envolvem a troca de matéria entre as partes com-
ponentes de um processo. São exemplos desse tipo 
de operação unitária:
• Absorção: separação preferencial de molé-
culas presentes em uma mistura gasosa por 
meio de sua retenção em um líquido, presente 
na indústria de ácido sulfúrico e fertilizantes;
• Adsorção: separação preferencialde mo-
léculas presentes em um gás ou líquido 
por meio de sua retenção em um sólido, 
presente na indústria de fármacos e resinas;
• Destilação: separação de líquidos por 
aquecimento, baseado na diferença de seus 
pontos de ebulição, presente na indústria 
de derivados de petróleo e tintas.
As operações unitárias são a base da Engenharia 
Química. Para entendê-las melhor, consulte as 
notas de aula do professor Armin Isenmann, 
disponíveis em: .
160 Engenharia química
Balanço de Materiais
• O conceito de operações unitárias permite 
decompor processos em etapas e analisá-las 
separadamente.
• Definido um sistema e um intervalo de tempo, 
a equação de balanço de propriedades exten-
sivas pode ser aplicada.
O conceito de operações unitárias permite uma 
sistematização da metodologia de estudo de um 
processo por sua decomposição sucessiva em 
etapas, aplicando a cada uma delas o balanço de 
quantidades relativas às grandezas extensivas de 
cada etapa.
Simplificadamente, entendemos por grandezas 
extensivas a massa, a energia, a carga elétrica e a 
quantidade de partículas.
Assim, para enunciarmos a lei geral de balanço 
de grandezas extensivas, é necessário definir os 
seguintes pontos:
161UNIDADE VI
• Qual a propriedade cuja quantidade (Q) 
será analisada;
• Qual é a fronteira do sistema;
• Qual o intervalo de tempo a ser considerado.
Uma maneira pictórica de se enxergar a lei de 
balanço está mostrada na Figura 8, e estabelece-
remos a seguinte notação:
• Qentrada: quantidade da grandeza extensiva 
entrando no sistema;
• Qsaída: quantidade da grandeza extensiva 
saindo do sistema;
• Qgerada: quantidade da grandeza extensiva 
gerada no sistema;
• Qconsumida: quantidade da grandeza extensi-
va consumida no sistema;
• Qinstantânea: quantidade da grandeza extensi-
va existente no sistema.
SISTEMA
Qentrada Qsaída
Fronteira
Figura 8 – Balanço de propriedades extensivas
Fonte: o autor.
Examinando a Figura 8, observa-se que Qentrada e 
Qgerada contribuem positivamente para Qinstantânea, 
enquanto que Qsaída e Qconsumida contribuem negati-
vamente. Logo, a equação de balanço de proprie-
dades extensivas do sistema pode ser escrita para 
um dado intervalo de tempo, entre um instante 
inicial (ti) e um instante final (tf):
Qinstantânea
final - Qinstantânea
inicial = 
(Qentrada+ Qgerada) – (Qsaída + Qconsumida).
Exemplo:
Vamos fazer um exemplo simples, mas que 
ilustra de maneira simples a equação de balanço:
Ao levantar pela manhã, uma pessoa encontra 
uma garrafa de água contendo 500g do precioso 
líquido e consome 200g. Outra pessoa, ao acor-
dar mais tarde e encontrar a garrafa resolve repor 
400g de água.
Apesar da trivialidade do exemplo, podemos 
estabelecer os seguintes pontos:
• Propriedade extensiva: massa de água;
• Sistema: garrafa;
• Instante inicial: primeira pessoa acorda;
• Instante final: segunda pessoa termina de 
adicionar líquido à garrafa.
Com essas informações:
Qinstantânea
inicial = 500g; Qsaída= 200g;
Qentrada= 400g; Qgerada=0; Qconsumida= 0
e, portanto:
Qinstantânea
final – 500 = (400+0) – (200+0), 
implicando
Qinstantânea
final = 700g.
Entre os processos de transferência de massa, a difusão é de grande utilidade na prática.
Para saber mais sobre esse assunto, assista ao vídeo disponível em: . 
162 Engenharia química
1a Lei da Termodinâmica (Balanço Energético)
A primeira lei da Termodinâmica é uma aplicação da equação de 
balanço de quantidades extensivas. Especificamente em relação a 
um sistema termodinâmico (Figura 9):
Figura 9 – Sistema Termodinâmico
Fonte: Carron e Piqueira (2017). 
• a quantidade de energia Q, na forma de 
calor, trocada pelo sistema com o meio 
externo;
• o trabalho mecânico Ʈ trocado pelo siste-
ma com o meio externo;
• a variação de energia interna ∆U = Ufinal 
- Uinicial do sistema termodinâmico.
Assim, se um sistema termodinâmico recebe calor 
do meio externo e realiza trabalho sobre ele, sua 
equação de balanço energético fica:
Ufinal - Uinicial = Q – Ʈ.
Usina termoelétrica: 
princípio de funcionamento
Tenha sua dose extra de 
conhecimento assistindo ao 
vídeo. Para acessar, use seu 
leitor de QR Code.
163UNIDADE VI
Exemplos de
Balanço de Massas
• Fluxo ou vazão em massa é a massa por unida-
de de tempo que entra ou sai do componente 
de um sistema.
• O balanço de massas é equivalente ao balanço 
de fluxos. 
Quando falamos de balanço de massa em um 
processo químico, partimos do pressuposto que 
as massas relativas a certos compostos e a certas 
partes do sistema variam ao longo do tempo.
Assim, vamos estabelecer uma notação de-
finindo taxa de variação da massa de um certo 
composto ou componente como:
w = (∆m) / (∆t), dada em unidades de massa por 
unidade de tempo, por exemplo, em kg/h ou g/s. 
Exemplo:
Uma companhia fabrica o produto P a partir 
de um reagente R, sob a seguinte equação es-
tequiométrica:
164 Engenharia química
R → P + W, com W representando o resíduo indesejado da reação.
A Figura 10 esquematiza o processo, considerando-se que a 
reação ocorre na unidade 1, na unidade 2, o resíduo é removido e, 
na unidade 3, executa-se uma purificação.
1 2 3
AWR
WP
WW WR
WP
WW
WR
WP
WW
WR
WP
WW
B D
C
WR
WP
WW
WR
WP
WW
E
F
Figura 10 – Processo de produção do produto P
Fonte: o autor.
Na Tabela 1, fornecemos as taxas relativas às massas de cada um dos 
participantes da reação, nos diversos pontos do processo.
Fluxo wtotal (kg/h) wR (kg/h) wP (kg/h) ww (kg/h)
A 200 ? 2 2
B ? ? ? ?
C 10 ? ? 10
D ? ? ? ?
E 150 30 120 0
F ? 28 12 0
Tabela 1 – Fluxos (Produção da substância P)
Fonte: o autor.
Na sequência, mostraremos como completar a tabela, resolvendo 
as interrogações.
• O balanço de massas do fluxo em A pode ser escrito como:
200 = wR + 2 + 2 e, portanto, wR = 196 kg/h.
• Como no reator não há perda de massa, para o fluxo em B, 
wtotal = 200 kg/h.
165UNIDADE VI
• Fazendo o balanço de massas na unidade 3, para o fluxo em 
F, podemos escrever:
wtotal = 28 + 12 + 0 e, portanto, wtotal = 40 kg/h.
• Para os fluxos em C da unidade 2 é simples concluir que:
wR = wp = 0. 
Para bem da clareza, vamos repetir a tabela, acrescentando os valores 
obtidos até aqui:
Fluxo wtotal (kg/h) wR (kg/h) wP (kg/h) ww (kg/h)
A 200 196 2 2
B 200 ? ? ?
C 10 0 0 10
D ? ? ? ?
E 150 30 120 0
F 40 28 12 0
Tabela 2 – Fluxos (Produção da substância P)
Fonte: o autor.
• Como na unidade 3, o fluxo em D deve ser a soma dos fluxos 
em E e F, temos:
wR = 30 + 28 = 58 kg/h; wP = 120 + 12 = 132 kg/h e ww = 0, o 
que nos permite reescrever a tabela.
Fluxo wtotal (kg/h) wR (kg/h) wP (kg/h) ww (kg/h)
A 200 196 2 2
B 200 ? ? ?
C 10 0 0 10
D 190 58 132 0
E 150 30 120 0
F 40 28 12 0
Tabela 3 – Fluxos (Produção da substância P)
Fonte: o autor.
166 Engenharia química
• Como na unidade 2, o fluxo B é igual à soma dos fluxos em 
C e D, escrevemos:
wR = 0 + 58 = 58 kg/h; wP = 0 + 132 = 132 kg/h; wW = 10 + 0 
= 10 kg/h e completamos a tabela.
Fluxo wtotal (kg/h) wR (kg/h) wP (kg/h) ww (kg/h)
A 200 196 2 2
B 200 58 132 10
C 10 0 0 10
D 190 58 132 0
E 150 30 120 0
F 40 28 12 0
Tabela 4 – Fluxos (Produção da substância P)
Fonte: o autor.
A primeira lei da termodinâmica pode ser entendida como uma 
equação de balanço de energia. Para saber mais sobre o assunto, 
assista ao vídeo: .
Assim completamos esta unidade, entendendo que a Engenharia 
Química, com toda sua abrangência e amplitude de uso, pode ser 
estudada de maneira sistemática, pelas operações unitárias.
167
1. O cientista considerado o pai da Química foi:
a) Proust.
b) Dalton.
c) Richter.
d) Lavoisier.
e) Mendeleev.
2. O idealizador da tabela periódica foi:
a) Proust.
b) Dalton.
c) Richter.
d) Lavoisier.
e) Mendeleev.
3. Realizar projetosde processos de transformação de matéria-prima em larga 
escala é trabalho do:
a) Engenheiro Civil.
b) Engenheiro Químico.
c) Engenheiro Eletricista.
d) Engenheiro Mecânico.
e) Engenheiro Ambiental.
4. As principais atividades da Engenharia Química são:
a) Projeto, produto, segurança, gestão e vendas.
b) Projeto, produto, simulação computacional, gestão e vendas.
c) Projeto, ensino, segurança, gestão e vendas.
d) Projeto, produto, segurança, gestão e seleção de pessoal.
e) Projeto, produto, segurança, pagamento de fornecedores e vendas.
Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução.
168
5. A Engenharia Ambiental pode ser considerada da grande área Química, pois:
a) Trabalha com a previsão do tempo.
b) Cuida dos processos de preservação da qualidade da água, do ar e do solo.
c) Cuida das descargas elétricas na atmosfera.
d) Trabalha com o aumento da eficiência da produção.
e) Cuida da produção de materiais poliméricos.
6. A Engenharia de Alimentos pode ser considerada da grande área Química, pois:
a) Estuda as frutas e verduras.
b) Cuida dos processos saudáveis de alimentação.
c) Projeta máquinas e fornos.
d) Estuda a transformação de matéria-primas básicas, como leite, carne, verduras, 
frutas e legumes.
e) Projeta biodigestores.
7. Existem três tipos de operações unitárias:
a) Mecânicas, Hidráulicas e Elétricas.
b) Mecânicas, Transferência de Energia e Transferência de Entalpia.
c) Mecânicas, Elétricas e Transferência de Massa.
d) Mecânicas, Transferência de Energia e Elétricas.
e) Mecânicas, Transferência de Energia e Transferência de Massa.
8. Flotação é uma operação unitária:
a) Mecânica.
b) Transferência de massa.
c) Transferência de Energia.
d) Geração de Energia
e) Transferência de Quantidade de Movimento.
9. Destilação é uma operação unitária:
a) Mecânica.
b) Transferência de massa.
c) Transferência de Energia.
d) Geração de Energia.
e) Transferência de Quantidade de Movimento.
169
10. Um container não vedado contém 25 kg de acetona e, duas horas depois, 23 kg 
de acetona permanecem no container. A perda de massa foi de:
a) 6 kg.
b) 3 kg.
c) 8 kg.
d) Zero.
e) 2 kg.
11. Depois de quanto tempo não restará acetona no container:
a) 0,5 h.
b) 1,5 h.
c) 12 h.
d) 25 h.
e) 11 h.
12. Um gás ideal absorve 50cal de energia na forma de calor e se expande reali-
zando um trabalho de 100J. Considerando 1cal = 4J, qual a variação da energia 
interna do gás?
170
Vale a pena estudar Engenharia Química
Autor: Marco Aurélio Cremasco
Editora: Blucher
Sinopse: este livro procura mostrar a importância da Engenharia Química e 
como ela se faz presente no cotidiano das pessoas. A intenção é a de ser um 
livro introdutório em que se deixam fórmulas químicas e equações matemáticas 
para outra oportunidade, visando esclarecer aspectos sobre a formação do en-
genheiro químico. Busca-se, portanto, entender a Engenharia Química por meio 
de áreas e campos de atuação do seu profissional, assim como dos produtos 
e serviços advindos de suas atividades. Além disso, existe a preocupação de 
contextualizar a profissão por meio da apresentação de um pouco da história 
mundial e nacional da Indústria Química e da Engenharia Química, assim como 
das responsabilidades e habilidades desejadas ao engenheiro químico, ressal-
tando a importância da Ética como norteadora de suas ações.
LIVRO
171
CREMASCO, M. A. Vale a Pena Estudar Engenharia Química. São Paulo: Blucher, 2015.
GLOVER, C. J.; LUNSFORD, K. M.; FLEMING, J. A. Conservation Principles and the Structure of Engi-
neering. USA: McGraw Hill Inc., 1996.
REFERÊNCIAS ON-LINE
1Em: . Acesso 
em: 21 nov. 2017.
2Em: . Acesso em: 22 nov. 
2017.
172
1. D
2. E
3. B
4. A
5. B
6. D
7. E
8. A
9. B
10. E
11. D
12. Q = 50.4 =200J; = 100J. Logo ∆U = 200-100 = 100J 
173
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