RESUMO - Balanço

Prévia do material em texto

RESUMO 
 
Em resumo no “Capítulo 1” é abordado uma revisão de conteúdos já vistos 
anteriormente na graduação, que envolve conceitos de química geral, cálculo, introdução à 
engenharia química, dentre outros. 
Primeiramente é abordado o conceito de balanço de massa e energia, utilizando os 
princípios da lei de conservação. Um balanço basicamente consiste na conservação da 
quantidade (isto é, massa ou energia) num sistema e podem podem ser escritas como: 
 
 𝐴𝑐ú𝑚𝑢𝑙𝑜 = 𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑆𝑎í𝑑𝑎 + 𝐺𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜 (𝐼)
 
Posteriormente é abordado o conceito de conversão de unidades utilizando o fator 
de conversão e a conversão de temperatura: 
 
 𝑇(०𝐹) = 1, 8 × 𝑇(०𝐶) + 32 (𝐼𝐼)
 𝑇(𝐾) = 𝑇(०𝐶) + 273, 15 (𝐼𝐼𝐼)
 𝑇(०𝑅) = 𝑇(०𝐹) + 459, 67 (𝐼𝑉)
 𝑇(०𝑅) = 1, 8 × 𝑇(𝐾) (𝑉)
 
É discutido sobre os algarismos significativos também que indicam a precisão de 
uma medida. Em multiplicação/divisão, o resultado tem o mesmo número de algarismos 
significativos do fator com menor número deles; em soma/subtração, o resultado tem o 
mesmo número de casas decimais do termo com menor número delas. 
Outro conceito mencionado é de homogeneidade dimensional, onde basicamente 
em uma equação, todos os termos devem ter as mesmas dimensões. E ligado a eles a 
importância dos grupos adimensionais que simplificam problemas complexos ao reduzir 
variáveis e generalizam resultados, permitindo a aplicação de experimentos em diferentes 
escalas. 
É abordado sobre as variáveis de processo: 
- Corrente do processo: Uma linha de fluxo de processo é uma sequência de 
unidades de processamento ligado por correntes de processo. Ela mostra o uxo de 
materiais e de energia através do processo unidades 
- Unidade de Processo: Uma unidade de processo é um aparelho/equipamento no 
qual uma das operações unitárias que constitui o processo é realizada. Cada 
unidade de processamento tem associado um conjunto de entradas e saídas 
"correntes de processo", que é composto por materiais que entram e saem da 
unidade. 
- Correntes do processo:Corrente de processo é uma linha que representa o 
movimento do material de ou para unidades de processo. Normalmente, esses 
fluxos são rotulados (identificados) com relação à informação da quantidade, 
composição, temperatura, pressão e dos componentes (estado). 
- Densidade, massa e volume: Densidade ou massa específica (ρ) é definida como a 
massa (m) por unidade de volume (V) de uma substância. Volume específico (1/ρ) é 
definido como o volume ocupado por unidade de massa de uma substância. A 
densidade relativa é a relação entre a densidade (ρ) de uma substância e a 
densidade (ρref) de uma substância de referência a uma condição específica: 
- Taxas de Fluxo mássico e volumétrico: A taxa de fluxo ou vazão é a taxa (numa 
base de tempo) em que um material é transportado através de uma linha de 
processo. 
- Moles e Massa Molecular: Peso atômico é a massa de um átomo de um elemento. A 
mol é a quantidade da espécies cuja massa em gramas é numericamente igual ao 
seu peso molecular. Um mol de qualquer espécie contém aproximadamente 6,023 
×1.0^23. 
 
Logo após é discutido sobre as composições das correntes, sendo primeiramente 
abordado o conceito de fração mássica e molar. A fração mássica representa a proporção 
da massa de um componente em relação à massa total da mistura, enquanto a fração molar 
indica a proporção do número de moles de um componente em relação ao número total de 
moles da mistura. Ambas são grandezas adimensionais e expressam a composição de uma 
mistura. E outro conceito importante é o de concentração que expressa a quantidade de um 
soluto presente em uma determinada quantidade de solvente ou solução. Existem diversas 
formas de expressar a concentração, maneiras: fração em peso/peso (p/p), em fração 
peso/volume (p/v), em concentração molar (M) e em fração molar (y). 
É comentado rapidamente sobre a pressão que é a relação entre de força 
perpendicular(normal) à área em que esta atua. As unidades de pressão são unidades de 
força divididas por unidades de área como N/m^2. 
E por fim é discutido sobre os tipos de processos, que podem ser: 
- Batelada : Em processos descontínuos nenhum material é transferido para dentro ou 
para fora do sistema durante o período de tempo de interesse (por exemplo, o 
aquecimento de uma garrafa fechada de leite em banho maria). 
- Contínuo: Um material é transferido para dentro e para fora do sistema 
continuamente (Por exemplo, bombear líquido a uma vazão constante para uma 
coluna de destilação e remoção dos produto que saem a partir do topo e do fundo da 
coluna). 
- Semi-batelada: Qualquer tipo de processo que não seja nem batelada nem contínuo 
(por exemplo, mistura lenta de dois líquidos em um tanque). 
- Estado estacionário: As variáveis do processo (isto é, T, P, V, as vazões do 
escoamento e concentrações) não mudam com o tempo, nenhuma se quer. 
- Estado transiente: As variáveis do processo mudam com o tempo.