Questão 61 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Engenharia e arquitetura
Uma corrente com 10 Kmol/h de mistura binária com 50 % em mols de n‐pentano e heptano são submetidos à destilação integral (flash). A relação de equilíbrio para n‐pentano na temperatura e pressão de operação é dada por y = 5 x, sendo y a fração molar de n‐pentano no vapor e x a fração molar de n‐pentano no líquido. Para que a fase vapor contenha 98 % em mols de n‐pentano, as vazões molares de vapor e líquido devem ser iguais a, respectivamente
- A) 3,88 Kmol/h e 6,12 Kmol/h.
- B) 6,12 Kmol/h e 3,88 Kmol/h.
- C) 10,21 Kmol/h e 22,32 Kmol/h.
- D) 1,23 Kmol/h e 5,21 Kmol/h.
- E) 0,23 Kmol/h e 0,21 Kmol/h.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: A
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (SUDENE 2013).
Comentário
Gabarito: A.
No flash, o vapor (y = 0,98) está em equilíbrio com o líquido. Como y = 5x, o líquido tem x = 0,98/5 = 0,196.
Balanço global: F = V + L = 10 kmol/h. Balanço do n-pentano: F·z = V·y + L·x, ou seja, 10 × 0,50 = 0,98·V + 0,196·(10 − V).
5 = 0,98·V + 1,96 − 0,196·V 3,04 = 0,784·V V ≈ 3,88 kmol/h e L = 10 − 3,88 ≈ 6,12 kmol/h.
Alternativas erradas:
- B) Inverte as vazões: 6,12 kmol/h de vapor e 3,88 kmol/h de líquido. Com tanto vapor, o balanço do pentano não fecharia, pois o vapor é muito mais rico que a alimentação.
- C) 10,21 + 22,32 = 32,53 kmol/h, muito acima da alimentação de 10 kmol/h. Viola o balanço global.
- D) 1,23 + 5,21 = 6,44 kmol/h, diferente dos 10 kmol/h alimentados. Viola o balanço global.
- E) 0,23 + 0,21 = 0,44 kmol/h, muito abaixo dos 10 kmol/h alimentados. Viola o balanço global.
Dica: no flash, sempre confira que V + L = F e use o balanço do componente leve com as composições de equilíbrio.
Fundamentos: destilação flash · balanço de massa global e por componente · relação de equilíbrio linear
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV SUDENE 2013 (Área 9), questão 61, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.