Uma solução de NaCl a 50 % em massa é concentrada num evaporador de três efeitos. Cada efeito evapora igual quantidade de água.
a) Determine a composição da corrente de saída do efeito 2, considerando que os componentes sejam misturados uniformemente, de tal modo que a corrente de saída tenha a mesma composição dos componentes internos do efeito 2 . As linhas de vapor em cada efeito são completamente separadas dos componentes internos do evaporador e, portanto não ocorre mistura de vapor com estes componentes.
a) Determine a composição da corrente de saída do efeito 2, considerando que os componentes sejam misturados uniformemente, de tal modo que a corrente de saída tenha a mesma composição dos componentes internos do efeito 2 . As linhas de vapor em cada efeito são completamente separadas dos componentes internos do evaporador e, portanto não ocorre mistura de vapor com estes componentes.
Passo 1
Vamos resumir o que o problema está pedindo e identificar o conteúdo que vamos usar. Temos uma solução de NaCl a 50% em massa que está sendo concentrada em um evaporador de três efeitos. Cada efeito evapora a mesma quantidade de água. Precisamos determinar a composição da corrente que sai do segundo efeito, considerando que os componentes se misturam de forma uniforme dentro deste efeito.
Conteúdo da matéria: Balance de massa em sistemas de evaporação multiefeito.
O que vamos precisar:
- Entender como ocorre o equilíbrio de massa em cada efeito.
- Aplicar o princípio de conservação de massa para os componentes (NaCl e água).
Passo 2
Primeiro, vamos entender a composição inicial da solução. Temos uma solução de NaCl a 50% em massa, ou seja, 50% de NaCl e 50% de água.
Vamos considerar uma massa total de solução inicial, por exemplo, 100 kg para facilitar os cálculos. Assim:
- Massa de NaCl: 50 kg
- Massa de água: 50 kg
Passo 3
Agora, como cada efeito evapora a mesma quantidade de água, e temos três efeitos, vamos determinar quanto de água é removido em cada efeito.
Se a solução inicial tem 50 kg de ��gua e estamos usando três efeitos que evaporam igualmente, então cada efeito evapora:
Passo 4
Vamos analisar o que acontece no primeiro efeito:
- Entrada: 100 kg de solução (50 kg NaCl + 50 kg água)
- Evaporação: 16,67 kg de água
- Saída para o próximo efeito: 100 kg - 16,67 kg = 83,33 kg (50 kg NaCl + 33,33 kg água)
Passo 5
No segundo efeito:
- Entrada: 83,33 kg de solução (50 kg NaCl + 33,33 kg água)
- Evaporação: 16,67 kg de água
- Saída para o terceiro efeito: 83,33 kg - 16,67 kg = 66,66 kg (50 kg NaCl + 16,66 kg água)
Então, a corrente que sai do segundo efeito tem 66,66 kg com 50 kg de NaCl e 16,66 kg de água.
Passo 6
Vamos calcular a composição da corrente de saída do segundo efeito em termos de porcentagem em massa.
Resposta
A composição da corrente de saída do segundo efeito é de aproximadamente 75% de NaCl e 25% de água.
Exercícios relacionados
Um tubo vertical, de 25 mm de diâmetro e 30 cm de comprimento, aberto na extremidade superior e fechado na inferior, contém o mesmo volume de água e mercúrio. Qual a pressão manométrica, em kgf/cm², no fundo do tubo? Resposta:
.
Um tanque de
contém ar comprimido. Uma válvula é aberta e o ar escapa com velocidade de
através de uma abertura de
de área. A temperatura do ar passando pela abertura é -
e a pressão absoluta é 350 kPa . Determine a taxa de variação da densidade do ar no tanque nesse momento. R:
Qual a pressão, em
, no fundo de um reservatório que contém água com uma altura de 3 m ? E se o mesmo reservatório armazenasse gasolina, com densidade relativa de 0,75 ? Resposta:
. Resposta:
Determinar a resultante devido á ação da água na área AB retangular de
2,0 m e o ponto de aplicação em relação ao nível de água. Resposta
е уср
.