Seja um gás a 35ºC e 100 kPa fluindo por um duto irregular. Com o objetivo de conhecer a vazão desse gás, injeta-se CO₂ puro proveniente de um tanque na corrente de gás. A análise do gás indica 1,2% em volume de CO₂ antes da adição e 4,0% em volume de CO₂ depois da adição. O CO₂ que sai do tanque passa por um rotâmetro que indica uma vazão de 0,1 m³/min, sob temperatura de 13ºC e pressão de 130 kPa. Admitindo-se que o gás é ideal, a vazão que pode ser estimada para esse gás na entrada do duto, é de

A figura abaixo representa um sistema contínuo de separação, em duas etapas.

Considerando-se que os dados de composição estão na forma de fração mássica, a fração do componente B na corrente F2 é

Um gás ideal, sob pressão de 650mmHg, ocupa um cilindro de volume desconhecido. Certa quantidade de gás é retirada desse cilindro e colocada num recipiente de volume 300 cm³, sob pressão de 790mmHg. O restante do gás no cilindro apresenta pressão de 630mmHg.

Considerando-se que todas as medidas foram executadas à mesma temperatura, o volume do cilindro é de:

Considere um balão preenchido com hélio (He), tendo um volume de 7240 m³ e área superficial de 1800 m². A espessura da pele desse balão é de 2 mm e é feita de um material cujo coeficiente de difusão para o hélio é 3,6·10^-6 m²/h. A concentração molar do hélio na superfície interna da pele do balão é 0,2 kmol/m³ e a concentração na superfície externa é extremamente pequena.

Para tal balão, o hélio será perdido na seguinte taxa:

Um trocador de calor em contracorrente é usado para resfriar óleo (Cp = 2,2 kJ/kg·ºC) de 96ºC para 70ºC, a uma vazão mássica de 5,2 kg/s. Água fria (Cp = 4.18 kJ/kg·ºC) é usada para o resfriamento, a uma vazão mássica de 1 kg/s, e entra no trocador a 20ºC.

Se o coeficiente global de transferência de calor é 0,8 kW/m²·ºC, e dado que ln(y) = 2,303·log(y), a área de transferência de calor do trocador é:

A maioria das correlações para coeficiente de transferência de calor convectivo usa o número adimensional Nusselt.

Sendo h o coeficiente de transferência de calor por convecção, k a condutividade térmica do fluido e L o comprimento característico, o número de Nusselt é definido como:

Calor é perdido a uma taxa de 500 W através de uma parede de tijolo (k = 0,72 W/m·ºC) com 4 m de altura, 3 m de largura e 25 cm de espessura. Se a superfície interna da parede estiver a 22ºC, a temperatura no meio plano da parede (ou seja, na posição 12,5 cm de espessura) será aproximadamente,

A equação usada para determinar o fluxo de calor pelo mecanismo de condução é:

Baseado na figura abaixo, suponha que um aquecedor de resistência elétrica com potência de 7,5 kW aquece água ao longo de um tubo isolado e de diâmetro constante igual a 2 cm. Com escoamento permanente, a água entra no tubo a 15ºC e sai a 75ºC.

Dado que o calor específico da água é de 4,18 J/g·ºC, a vazão mássica aproximada do sistema será

Um fio elétrico de diâmetro 0,3 cm e comprimento 2 m é estendido ao longo de uma sala com temperatura de 22ºC. Calor é gerado no fio como resultado da resistência elétrica, tal que a temperatura da superfície do fio é de 162ºC no estado estacionário. A tensão e a corrente no fio são de 60 V e 1,5 A, respectivamente.

Desconsiderando qualquer transferência de calor por radiação e dado que a potência é igual à multiplicação da tensão pela corrente, o coeficiente de transferência de calor entre a superfície externa do fio e o ar da sala é, aproximadamente,