Um processo composto por um misturador, que é alimentado por duas misturas metanol-água contidas em recipientes separados. A primeira mistura contém 40% (em massa) de metanol e a segunda contém
. Se 200 g da
mistura são combinados com 150 g da
. (i) Desenhe o fluxograma completo do processo, qual é base de trabalho, por quê? E diga quantas incógnitas tem?
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos um processo com um misturador que recebe duas misturas de metanol e água de recipientes separados. A primeira mistura tem 40% de metanol em massa e a segunda tem 70%. Sabemos que vamos combinar 200 g da primeira mistura com 150 g da segunda mistura. A questão pede para:
- Desenhar o fluxograma completo do processo.
- Identificar a base de trabalho e explicar o porquê.
- Dizer quantas incógnitas existem no problema.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre balanço de massas e como representar processos químicos em diagramas de fluxo.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar em como desenhar o fluxograma. Um fluxograma mostra como os materiais se movem através de um processo. No nosso caso, temos duas entradas de mistura que entram em um misturador e resultam em uma mistura final.
Imagine dois retângulos representando os recipientes das misturas iniciais:
- O primeiro retângulo tem 200 g de mistura com 40% de metanol.
- O segundo retângulo tem 150 g de mistura com 70% de metanol.
Esses dois fluxos entram no misturador, que é outro retângulo, e sai a mistura combinada.
Passo 3
Agora, sobre a base de trabalho. A base de trabalho é o conjunto de dados que conhecemos e que vamos usar para resolver o problema. Normalmente, escolhemos uma base que simplifique os cálculos e que cubra a maior parte das informações conhecidas.
No nosso caso, a base de trabalho pode ser toda a matéria envolvida no processo, ou seja, os 200 g da primeira mistura e os 150 g da segunda mistura. Escolher essa base faz sentido porque já temos as massas e as porcentagens de metanol nessas misturas.
Passo 4
Vamos falar sobre as incógnitas. No contexto de balanço de massas, as incógnitas são as variáveis que precisamos descobrir para resolver o problema. Pode ser a quantidade de metanol e água na mistura final, por exemplo.
Para identificar quantas incógnitas temos, precisamos analisar as informações que já conhecemos e o que precisamos descobrir. Já sabemos as massas das misturas e as porcentagens de metanol, então as incógnitas podem envolver a massa total da mistura final e a concentração de metanol nela.
Passo 5
Resumindo tudo o que fizemos:
- Desenhamos mentalmente o fluxograma com as duas entradas de mistura e o misturador.
- Definimos a base de trabalho como as massas das misturas iniciais e suas concentrações.
- Identificamos que as incógnitas envolvem a massa total e a concentração de metanol na mistura final.
Resposta
O fluxograma do processo consiste em dois fluxos de entrada representando as duas misturas (200 g com 40% de metanol e 150 g com 70% de metanol) que entram em um misturador, resultando em uma mistura final. A base de trabalho é toda a matéria envolvida no processo, ou seja, os 200 g da primeira mistura e os 150 g da segunda mistura, porque já conhecemos suas massas e concentrações. Existem duas incógnitas no problema: a massa total da mistura final e a concentração de metanol nessa mistura.