1Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos Materiais e
Metalurgiados Materiais e MetalurgiaIntroduo Engenharia
QumicaIntroduo Engenharia QumicaProfessor: Professor: Francisco
Moura/Roberto Carvalho/Ceclia Vilani Francisco Moura/Roberto
Carvalho/Ceclia VilaniBibliografia: Bibliografia: Himmelblau, Davi
M! e Riggs, "ames B!# $ngenhariaHimmelblau, Davi M! e Riggs, "ames
B!# $ngenharia %umica & Princ'ios e C(lculos, ) %umica &
Princ'ios e C(lculos, )a a ei*+o, $itora ,-C, .//0! ei*+o, $itora
,-C, .//0! 2Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos
Materiais e Metalurgiados Materiais e
MetalurgiaRelembranoRelembrano1$ngenhariae%umicaliatamb2mcomCLCULOSenvolveno
'rocessos ou o'era*3es e uma in4stria 5umica6B"$-7V6: a
transforma*+o e mat2rias&'rimas em 'routos!
$stesCLCULOS'ermitemrelacionar'ar8metros5ueescrevema
5uantiaeea5ualiaeeumamat2ria&'rima9entraano'rocesso: com a
5uantiae e a 5ualiae o 'routo formao 9saa o 'rocesso:! CLCULOS
envolvem aos relativos ;s correntes e 'rocesso 9elos e liga*+o
entre e5ui'amentos e 'ontos e entraa e saa e subst8ncias
no'rocesso:eaose5ui'amentos9tamanho,forma,ti'oeconi*3ese
o'era*+o:!1ssim,antesemaisnaa,'recisamosesabercomo re'resentar e
forma correta e coerente estes aos! 1'arecem ent+o os conceitos e
imens+o e uniaes!3Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos
Materiais e Metalurgiados Materiais e MetalurgiaRelembrano &
7:erg 9CA>:caloria "ergcal@I!m K @Dg!m!s&.!m K
@Dg!m.!s&.@g!cm.!s&.L,@ML " K L,@ML Dg!m.!s&.PotEncia
NattN @ "!s&@ K @Dg!m.!s&[email protected] ist! 7nglEs: @
lb&mol K LOL!0,/.!@/.C mol2culas ou (tomos!Conven*3es em m2toos
e an(lises e meiasConven*3es em m2toos e an(lises e meias>e uma
amostra cont2m I es'2cies, ent+o o mol ser( K1IIn =!>e a massa e
uma amostra 2 m, ent+o o seu mol ser( KMmn =!)Departamento de
Cincia Departamento de Cincia dos Materiais e Metalurgiados
Materiais e MetalurgiaConven*3es em m2toos e an(lises e
meiasConven*3es em m2toos e an(lises e meias Densiae: Q a raH+o a
massa 'or uniae e volume 9Dg/mC, g/cmC ou lb/ftC:6bs!: Para sRlios
e l5uios 'uros, a ensiae 2 essencialmente ine'enente a 'ress+o e
varia ligeiramente com a tem'eratura! Sgua9l: /oC C,BMoC @//oC
9g/cmC:/,BBBM0M @,///// /,BMCM6bs!: Muitas veHes se encontra o
termo Tensiae veraeira ou absolutaT, 5uano a meia 2 feita no v(cuo,
'ortanto eliminano o efeito o em'u?o o ar, e Tensiae a'arenteT
5uano 2 feita no ar! 1 iferen*a 2 es'reHvel! 6bs!: Cuiao com o
termo Tensiae a'arenteUV >e uma certa massa e areia 2 colocaa em
uma 'roveta, a rela*+o entre esta massa e o volume lio tamb2m 2
chamaa e ensiae a'arente! I+o 2 a ensiae real a subst8ncia areia,
'ois se conta no volume o ar contio nos es'a*os vaHios entre os
gr+os e areia! *Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos
Materiais e Metalurgiados Materiais e Metalurgia Araviae es'ecfica
ou ensiae relativa: Q a rela*+o entre a massa
asubst8nciaeamassaeigualvolumeeumasubst8nciae referEncia a uma
tem'eratura 'ar+o!Conven*3es em m2toos e an(lises e meiasConven*3es
em m2toos e an(lises e meias0 , / ./L=CCCftlbmmDgcmgLC , 0.@//////
, @===Para sRlios e l5uios: a ensiae e referEncia a a (gua a
tem'eratura e LoCPara gases: costuma&se tomar como referEncia o
ar a /o C e a @ atm e 'ress+o!$?!:ref-L
=W a ensiae relativa a subst8ncia a ./oC com rela*+o a (gua a
LoC! Volume es'ecfico: Q o inverso a ensiae 9mC/Dg, cmC/g ou
ftC/lb:!+Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos
Materiais e Metalurgiados Materiais e Metalurgia6bs:
%uanotrabalhamoscommisturasoconceitoeconcentra*+o torna&se
im'ortante!Concentra*+omolaroumolariae2on4meromolesosolutoU1X 'or
litro e solu*+o! = = = = 331m molmmol, mol,mol: , 9 VnM1 Molaliae 2
o n4mero e moles o soluto U1X 'or Dg e solvente! =DgmolmnmDg ,
solv11Conven*3es em m2toos e an(lises e meiasConven*3es em m2toos e
an(lises e meias Fra*+o molar: Qa raH+o estabelecia entre o n4mero
e moles a es'2cie Y 9nY: e o n4mero e moles a solu*+o 9n:! nnZYY
=1,Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos Materiais e
Metalurgiados Materiais e MetalurgiaConven*3es em m2toos e an(lises
e meiasConven*3es em m2toos e an(lises e meias$?:
acom'osi*+o5umicaoar2.@[eo?igEnioe)B[e
nitrogEnio9incluino1r,C6.,Fr,Ie,etc!:embasemolarou volum2trica!
Determinar a fra*+o em massa!Com'onentemoles Peso molecular
9g/mol:g [ em 'eso6?igEnio 96.: .@ C. 0). .C,CIitrogEnio 9I.: )B .M
..@. )0,)-otal @// & .MML @//
Baseec(lculo2umareferEnciaescolhia5uefacilitaosc(lculos e um
eterminao 'roblema!1ssim, a base e c(lculo escolhia 2 igual a @//
moles e ar! Fra*+om(ssica:QaraH+oestabeleciaentreamassaaes'2cieY
9mY: e a massa a solu*+o 9m:! mm\YY =11Departamento de Cincia
Departamento de Cincia dos Materiais e Metalurgiados Materiais e
MetalurgiaConven*3es em m2toos e an(lises e meiasConven*3es em
m2toos e an(lises e meias
Partes'ormilh+o9''m:e'artes'orbilh+o9''b:2umaformae e?'ressar
concentra*3es e solu*3es e?tremamente iluas 9tra*os e es'2cies:!
''mou''bsereferearaH+oemmassa9usual'arasRliose
l5uios:oumolar9usual'aragases:esignificatantas'artes
9gramasoumols:aes'2cieY'ormilh+ooubilh+oe'artes 9gramas ou mols: a
mistura!1ssim, 0Y Y@/ Z ''m =BY Y@/ Z ''b =6ne ZY 2 a fra*+o
molar!$?: @O ''m e >6.: s+o @O mols 9usual 'ara g(s: e >6.
'or milh+o e mols e ar! $m termos e fra*+o molar:0>6@/ @O Z.
=12Departamento de Cincia Departamento de Cincia dos Materiais e
Metalurgiados Materiais e MetalurgiaConven*3es em m2toos e an(lises
e meiasConven*3es em m2toos e an(lises e meias
-em'eratura1tem'eraturaeumasubst8nciaemumestao'articulare
agrega*+o9sRlio,l5uioegasoso:2umameiaaenergia cin2tica m2ia as
es'2cies 5ue a com'3e! 1 tem'eratura 2 meia
iniretamenteatrav2sa'ro'rieaefsicaeumasubst8ncia5ue e alguma forma
conhecia e'ene a tem'eratura! Meino a tem'eratura-erm]metro e
merc4rio: Varia*+o a ensiae o merc4rio com a tem'eratura!-ermo'ar:
1 voltagem 'rouHia 'ela Yun*+o e ois conutores iferentes varia com
a tem'eratura!Pir]metro: $s'ectro a raia*+o emitia 'elo cor'o
5uente!( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( ) C. C - M , @ F -F - M , @ R -0)
, LOB F - R -@O , .)C C - F -o ooo oo+ = =+ =+ =13Departamento de
Cincia Departamento de Cincia dos Materiais e Metalurgiados
Materiais e MetalurgiaConven*3es em m2toos e an(lises e
meiasConven*3es em m2toos e an(lises e meias
Press+o1for*ae?ercia'orumg(ssobreumasu'erfcie2evioa
se5^Enciaincessanteecolis3esas'artculas5ueoconstituem sobre esta
su'erfcie!Muitas colis3esFconstante'constante Meino a
'ress+oBar]metro: 7nstrumento utiliHao 'ara meir a 'ress+o
atmosf2rica! Q um tubo cheio e merc4rio 9Hg:, selao numa e?tremiae,
mergulhao com a outra e?tremiae aberta numa cuba cheia e Hg!
9-orricelli, isc'ulo e Aalileu:!.mI@ Pa @1F' = = =9e5uilbrio
mec8nico:atm coluna a base' ' =bar /@C.O , @ : C L 9 6 ftH B@ , CC
: C / 9 inHg B.@ , .B: 'si 9 ) , @L : C / :9 torr 9 mmHg )0/ Pa
@/@C.O atm @o.oinlb o.f= = == = = =14Departamento de Cincia
Departamento de Cincia dos Materiais e Metalurgiados Materiais e
MetalurgiaMan]metros: 7nstrumento utiliHao 'ara meir a 'ress+o e
uma amostra e g(s no interior e um reci'iente 9vaso:! h g 'abs =atm
abs' h g ' + = Man]metro e tubo abertoMan]metro e tubo
fechaoMan]metro e tubo em herJoo, -he Pro'erties of Aases an
,i5uisH>C Chemistr`b 'rograma e C(lculos -ermoin8micos a 6utotec
Research!I7>- & Iational 7nstitute of >tanars an
-echnolog` 9htt'://JJJ!nist!gov:Pro'rieaes Fsico&5umicas e
Com'ostosPro'rieaes Fsico&5umicas e Com'ostos
