Uma etapa de um processo consiste na mistura de duas correntes de solução de água contendo NaCl . O sistema é formado por 2 misturadores e a saída do primeiro é uma das correntes de entrada do segundo. A primeira corrente (corrente 1) é formada por uma solução 5% de sal em água e tem vazão mássica de . Essa corrente se mistura com uma corrente 2, formada apenas por água. A corrente 2 tem vazão mássica de . A mistura das correntes 1 e 2 produz a corrente 3, que entra em um misturador junto com uma corrente 4, formada por solução aquosa contendo de NaCl e vazão mássica de . Desse misturador, sai uma solução aquosa de NaCl com qual fração mássica?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que está rolando aqui! Temos um processo de mistura envolvendo soluções de água com NaCl (sal). O problema fala sobre diferentes correntes de fluxo massivo (g/min) e as porcentagens de sal em cada uma delas. Nosso objetivo é descobrir qual será a fração mássica de sal na solução final que sai do último misturador. Para resolver isso, vamos precisar usar balanço de massa, que é fundamental na engenharia de processos químicos para garantir que tudo está sendo contabilizado corretamente.

Passo 2

Primeiro, vamos entender as correntes envolvidas:
  • Corrente 1: 5% de NaCl, 500 g/min
  • Corrente 2: Apenas água (0% de NaCl), 200 g/min
  • Corrente 3: Mistura da Corrente 1 e 2
  • Corrente 4: 10% de NaCl, 1000 g/min
  • Corrente Final: Mistura da Corrente 3 e 4, com fração mássica de 7,4% de NaCl

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de sal em cada corrente:
  • Sal na Corrente 1: 5% de 500 g = g/min
  • Sal na Corrente 2: 0% de 200 g = g/min
  • Sal na Corrente 4: 10% de 1000 g = g/min

Passo 4

Ahora, vamos calcular a quantidade de sal na Corrente 3, que é a mistura da Corrente 1 e 2:
  • Quantidade total de sal na Corrente 3: Sal da Corrente 1 + Sal da Corrente 2 = g/min
  • Vazão total da Corrente 3: Corrente 1 + Corrente 2 = g/min
Então, a fração mássica de NaCl na Corrente 3 é:
çã

Passo 5

Agora, vamos misturar a Corrente 3 com a Corrente 4 para obter a Corrente Final:
  • Quantidade de sal na Corrente 3: 25 g/min
  • Quantidade de sal na Corrente 4: 100 g/min
  • Quantidade total de sal na Corrente Final: g/min
  • Vazão total na Corrente Final: Corrente 3 + Corrente 4 = g/min

Passo 6

Finalmente, a fração mássica de NaCl na Corrente Final é:
çã
Arredondando, temos aproximadamente 7,4% de NaCl na solução final.

Resposta

A fração mássica de NaCl na solução final é de aproximadamente 7,4%.

Exercícios relacionados

Escreva os nomes dos compostos cujas fórmulas são:
g) AgOH
Duas soluções aquosas de ácido sulfúrico contendo 19,5% em massa de ) e 80,0% em massa de ) são misturadas para formar uma solução de ).
Dados: MM:
a. Calcule a frações mássica de ácido sulfúrico e água na solução produto. ( 0,323 e 0,679)
b. Tomando 283 kg da solução de alimentação a como base, desenhe e rotule o fluxograma deste processo. Calcule a razão de alimentação (massa da solução a 19,5 % / massa da solução a 80%). (3,8)
Escreva os nomes dos compostos cujas fórmulas são:
i) RbOH
Uma mistura líquida contendo de benzeno (B) e 55,0% de tolueno (T) em massa alimenta uma coluna de destilação. Uma corrente de produto que deixa o topo da coluna (o produto de topo) contém molar de B, e uma corrente de produto de fundo contém do benzeno fornecido a coluna de destilação. A vazão volumétrica é e a densidade relativa da mistura de alimentação é 0,872 . Determine a vazão mássica de topo e a vazão mássica e a composição (frações mássicas) da corrente de fundo.
Dados:
M.M. Benzeno: 78,11 / M.M. Tolueno: 92,13
Respostas: