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ENG 1030 Prova 1 13/09/2011 
 
 
Nome:__________________________________________________________________________ 
 
A consulta a qualquer material e celular é proibida. Justifique as questões de forma clara. 
Escreva a resolução de cada questão na folha correspondente, continuando no verso/folha em 
branco, até a questão seguinte. De outra forma a questão não será corrigida. É proibido destacar 
as folhas da prova. 
 
Questão 1a 2a 2b 3 4 Total 
Valor 3 2 2 1,0 2,0 10 
Nota 
 
1. Um tanque cilíndrico aberto à atmosfera contém metanol líquido (massa molecular 32 g/mol). O 
tanque é mantido a 30oC. O diâmetro do tanque é 1,0 m, sua altura total é 3,0 m e o nível do líquido 
no fundo do tanque é mantido a 0,5 m. O ar dentro do tanque que ocupa o espaço acima do líquido 
está estagnado e o vapor do álcool é imediatamente disperso tão logo deixa o tanque. A pressão de 
vapor exercida pelo metanol líquido é 163 mmHg à 30oC e o coeficiente de difusão do vapor do 
metanol através do ar é 0,18 cm2/s nessa temperatura. Você como engenheiro(a) foi alertado(a) 
sobre a possibilidade desse tanque aberto estar emitindo uma quantidade considerável de vapor de 
metanol para o ambiente. Desse modo, você deve calcular e informar a taxa de emissão de vapor do 
álcool do tanque em kg de metanol por dia. 
 
R = 82,1 atm.cm3/(mol.K) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Uma etapa importante na purificação de isótopos de urânio (massa atômica 238,03 g/mol e 
densidade 18700 kg/m3) envolve a conversão de urânio para hexafluoreto de urânio, UF6. Em uma 
indústria, UF6 é preparado expondo pelotas esféricas de urânio ao gás flúor a 1000 K e 1 atm. A 
difusão molecular do gás flúor para a superfície da pelota de urânio é suposta ser a etapa 
controladora do processo. Se a reação U (s) + 3 F2 (g) → UF6 (g) ocorre irreversivelmente e 
instantaneamente na superfície da pelota e a difusividade do gás flúor através do gás hexafluoreto 
de urânio é 0,27 cm2/s a 1000 K e 1 atm, determine: 
 
(a) A taxa de produção de UF6 quando o diâmetro da pelota é 0,4 cm; 
 
(b) O tempo necessário para o volume da pelota ser reduzido a um ¼ do seu valor inicial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Um caminhão tanque vira e derrama um herbicida líquido sobre um solo inicialmente livre do 
herbicida. Se a difusividade do herbicida no solo é 1x10-3 m2/s e o fluido permanece no solo durante 
30 minutos antes de evaporar para o ar, determine a profundidade até a qual a vida vegetal e animal 
provavelmente será destruída, se uma concentração 100 vezes menor que a concentração inicial do 
herbicida é capaz de destruir a maior parte dos seres vivos existentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Determine o tempo necessário (em horas) para reduzir o teor de umidade para 10% em peso (yA) 
se uma placa de argila de 5 cm de espessura é colocada em uma correia transportadora que passa 
através de um secador contínuo, restringindo assim a secagem a apenas uma das superfícies planas. 
O teor inicial de umidade é 18% em peso (yAo) e o teor de umidade na superfície exposta ao ar sob 
condições de secagem constantes deve ser mantido em 4% em peso (yAs). A difusividade efetiva da 
água através da argila é 1,3x10-4 cm2/s. Considere n = 0 e m = 0. 
 
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