A figura abaixo apresenta um processo contínuo em estado estacionário com duas unidades de processamento, no qual existem três correntes (a, b e c) cujas vazões são: ṁa, ṁb e ṁc. Porém, a composição de cada uma das correntes é desconhecida.

A vazão mássica da corrente b e a quantidade de A nessa corrente são, respectivamente:

Um fluxo de ar na condição padrão (P = 101 kPa, T = 15°C) entra em um compressor a 75 m/s, conforme apresentado na figura abaixo. O ar sai do compressor com uma velocidade de 125 m/s, à pressão e temperatura absolutas de 200 kPa e 345 ºK, respectivamente. A vazão em massa é de 1 kg/s. A água de refrigeração que circula em volta da carcaça do compressor remove 18 kJ/kg de ar.

Sendo que:

- o regime é permanente;

- somente o trabalho do eixo está presente;

- o ar se comporta como gás ideal !$ (\Delta h = c_p\delta T) !$ e

- as variações no parâmetro z são desprezíveis.

Dados:

- !$ c_p=1\, KJ/kg.K !$

- conservação da massa: !$ 0=\dfrac{\delta}{\delta t} \int\limits_{VC} \rho d \forall + \int\limits_{SC} \rho\vec{V}. d\vec{A} !$

- conservação de energia: !$ \dot{Q}-\dot{W}_{eixo}-\dot{W}_{cisalhamento} - \dot{W}_{outros}= \dfrac{\delta}{\delta t} \int\limits_{VC} e\rho d \forall + \int\limits_{SC}(u+\dfrac{v^2}{2}+gz+pv)\rho\vec{V}.d\vec{A} !$

Onde é o calor do sistema, Ẇ_eixo o trabalho realizado pelo eixo, Ẇ_cisalhamento o trabalho realizado por tensões cisalhantes, Ẇ_outros o trabalho realizado outros por meios, !$ u !$ a energia interna, p a pressão no fluido, ...o volume do fluido, g a gravidade, z a altura do fluido, v a velocidade do fluido, h a entalpia do fluido, T temperatura do fluido, c_p a capacidade térmica. A potência requerida pelo compressor é de:

A água (!$ \rho !$ = 1000 kg/m³) escoa de modo permanente através do dispositivo abaixo. As áreas são: A₁= 1 0,2 m², A₂ = 0,5 m² e A₃ = A4 = 0,4 m². A vazão em massa através da área 3 é dada como 0,4 kg/s. A vazão em volume entrando pela área 4 é de 0,1 m³/s, e a velocidade da água na área 1 é de !$ \vec{V}_1=1,0\hat{i} !$ m/s. O escoamento é permanente e incompressível e as propriedades do fluido são uniformes em cada seção em que este cruza as fronteiras do Volume de Controle. Sabe-se que o princípio de conservação de massa para um dado Volume de Controle é representado por: !$ 0=\dfrac{\delta}{\delta t}\int\limits_{VC}\rho d\forall + \int\limits_{SC}\rho \vec{V}. d\vec{A} !$

Sabendo que !$ \forall !$ é o volume do fluido no Volume de Controle e t é tempo, a vazão mássica que passa pela área 2 é de:

Um tanque, operando em estado estacionário, é alimentado com uma mistura de benzeno (B) e tolueno (T) numa vazão de 500 kg/h, sendo 50% de benzeno em massa. Essa mistura é separada em duas frações por destilação, conforme apresentado na figura a seguir, de modo que a vazão de benzeno na saída superior do tanque seja 200 kg/h, enquanto a saída de tolueno na parte inferior seja de 225 kg/h.

A vazão desconhecida (m¹ e m²) dos componentes nas saídas do tanque, que pode ser calculada utilizando o balanço de massa sobre as espécies, é:

Na expressão !$ P=\dfrac{1}{3}D^XV^Y !$, na qual P, D e V representam pressão, densidade e velocidade, respectivamente, os valores de X e Y, sendo a expressão dimensionalmente correta, são os seguintes:

Uma seção de cano de água redutora tem um diâmetro de entrada de 50 mm e um diâmetro de saída de 30 mm. Se a velocidade de entrada constante (em média na área de entrada) é 2,7 m / s, a velocidade de saída é:

Em uma indústria de processamento de alimentos, o vinagre (a densidade do vinagre é 3 1080 kg / m³) é bombeado do porão para um tanque superior a uma altura de 7 m, com uma vazão de 700 L / min. Desconsiderando o atrito e outras perdas, torna-se possível determinar alguns valores.

Se durante 2 minutos de operação o trabalho realizado é de 30 kNm, a potência necessária no equipamento será de:

Quando 2,7 kg de solução salina são adicionados a uma garrafa cilíndrica de 200 mm de diâmetro, o nível do líquido sobe 75 mm. A densidade e a gravidade específica da solução é de, respectivamente:

Um dos indicadores utilizados para avaliação da água potável é a determinação da presença de bactérias do grupo coliformes fecais. A presença dessas bactérias em laboratório é facilitada por meio de ensaios bioquímicos que evidenciam a capacidade desses micro-organismos em:

Dentre os parâmetros a serem avaliados na água para o consumo humano está a avaliação de sua alcalinidade, que indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar os íons hidrogênio. Os principais íons que contribuem para a alcalinidade da água são: