PQI 3103

Conservação de Massa e Energia

Prof. Antonio Carlos S. C. Teixeira

Centro de Engenharia de Sistemas Químicos

Departamento de Engenharia Química – Escola Politécnica da USP

Edifício Semi-Industrial, bloco A, 3o andar

acscteix@usp.br

http://sites.usp.br/adox

http://www.lscp.pqi.ep.usp.br/disciplinas/pqi3103_PQI

Aula 2 – Variáveis de Processo.

Medição. Sistemas de Unidades

Pesquisa em Processos Oxidativos Avançados

Research in Advanced Oxidation Processes

escalas de

temperatura

1. temperatura

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

escalas de temperatura

dispositivos

para medir

temperatura:

faixas de

aplicação

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

3. Pressão

P = P0+ rgh

sistema estático

P0

Fonte: Felder, R.M.,

Rousseau, R.W.

Princípios Elementares

dos Processos

Químicos. Trad. da 3ª.

Ed. Editora LTC, 2005.

barômetro de mercúrio

pressão atmosférica ou

pressão barométrica: Patm

atmosfera-padrão:

1 atm = 760 mmHg

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e Cálculos.

Trad. da 7ª. Ed. Editora LTC, 2006.

DR (20º/4º) = 13,546

manômetros coluna líquida:

fluido manométrico líquido

manômetros (coluna líquida)

Fonte: Felder, R.M., Rousseau, R.W. Princípios Elementares dos Processos Químicos. Trad. da 3ª. Ed. Editora LTC, 2005.

Fonte: Felder, R.M.,

Rousseau, R.W.

Princípios Elementares

dos Processos

Químicos. Trad. da 3ª.

Ed. Editora LTC, 2005.

rf

r1

r2

equação geral do manômetro diferencial

equação do manômetro diferencial (r1=r2=r)

P1 + r1gd1 = P2 + r2gd2 + rfgh

manômetro diferencial para gases (rf >>r)

P1 - P2 = rfgh ou P1 - P2 = h

P1 - P2 = (rf –r) gh

manômetro medindo

pressão relativa ou

manométrica (gauge)

manômetro medindo

pressão absoluta

Pg

Pa

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

P absoluta = P relativa + P atmosférica

P absoluta = P manométrica + P atmosférica

ou

P a = P g + P atmosférica

ou

(gauge) (barométrica)

Bourdon

(elemento elástico)

Pg (pressão manométrica)

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

Fonte: https://automacaoecartoons.com/2018/03/06/manometro-de-pressao

Um manômetro de Bourdon e um manômetro de mercúrio de

extremidade aberta estão conectados a um reservatório de gás

de 20 m3. Se a leitura do Bourdon é de 12,3 psi, qual o valor de

h em cm? Se o conteúdo do tanque está a 20 oC e o barômetro

indica 0,93 bar, quantos mol de gás há no reservatório?

exemplo: medindo a pressão em um

reservatório de gás

Bourdon

manômetro de Hg de

extremidade aberta

exercício – quantidade de óleo residual em tanque

Um tanque de armazenamento parcialmente cheio contendo óleo residual

(DR = 0,92) tem 10 m de altura e 16 m de diâmetro. O tanque é fechado, mas o

conteúdo de óleo pode ser determinado a partir da pressão manométrica no

fundo. (a) Um manômetro Bourdon conectado ao fundo do tanque foi

calibrado com o tanque aberto à atmosfera (Patm = 101 kPa). Um operador faz

uma leitura de pressão no manômetro de 68 kPa. Qual seria a massa (kg) de

óleo no tanque? (b) O operador não sabia, porém, que a pressão absoluta

acima da superfície do óleo era de 115 kPa quando ele fez a leitura do

manômetro. Qual a verdadeira massa de óleo residual contida no tanque?

(Resposta: ~1395 toneladas; ~1106 toneladas)

exemplo: animais pequenos, como os

camundongos, podem viver (embora sem conforto)

em pressões de ar reduzidas até 20 kPa absolutos.

Em um teste, o manômetro de Hg de extremidade

aberta conectado ao tanque da figura registra 64,5

cm Hg, enquanto um barômetro indica 100 kPa.

Qual o destino dos camundongos?

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

outra vítima do vácuo...

R. E. Sanders, Chem. Eng. Progr., setembro 1993, p. 54

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.

Fonte: Himmelblau, D.M. Riggs, J.B.

Engenharia Química - Princípios e

Cálculos. Trad. da 7ª. Ed. Editora

LTC, 2006.