Descrição

Esse livro foi escrito pensando no estudante de engenharia química, no entanto, os três primeiros capítulos são de importância para o ciclo básico de qualquer curso de engenharia. O primeiro capítulo apresenta uma visão geral e simplificada das operações e processos usados na indústria e os seus principais equipamentos. O segundo capítulo trata dos sistemas de unidades e, em especial, do sistema internacional, passando pelas definições atuais de unidades que sofreram alterações nas últimas décadas e por métodos de conversão de unidades de equações empíricas. O terceiro capítulo aborda os materiais líquidos e gasosos, visando às formas de expressar as composições das misturas, seja em fração, concentração ou teor de componentes. O quarto capítulo versa sobre o balanço material, tema capital para o curso de engenharia química e que será de valia para as disciplinas subsequentes, em especial, as operações unitárias da engenharia química. O quinto capítulo, após uma apresentação básica de termodinâmica, mostra as formas de resolução de balanços de energia em processos físicos e com reação química. Esses dois capítulos permeiam todo o curso de engenharia química, e serão úteis até mesmo para os profissionais da área reverem os conceitos básicos associados a esses temas.

Apresentação – VII
Prefácio da 3ª edição – IX
Prefácio da 2ª edição – XI
Prefácio da 1ª edição – XIII

Capítulo 1 - INTRODUÇÃO – 1
1.1. A Profissão do Engenheiro Químico – 1
1.2. Alguns Conceitos Básicos da Engenharia Química – 5
1.2.1. Operação Contínua e Operação Descontínua – 5
1.2.2. Vazão – 6
1.2.3. Escoamento Paralelo e Contracorrente – 7
1.2.4. Operações Unitárias e Processos Unitários – 7
1.2.5. O Processo Químico – 17

Capítulo 2 - SISTEMAS DE UNIDADES - CONVERSÕES DE UNIDADES – 21
2.1. Dimensões de Unidades – 21
2.2. Sistemas de Unidades – 24
2.2.1. O Sistema Internacional de Unidades (SI) – 25
2.3. Relação entre o SI e os Outros Sistemas (Gravitacionais e os de Engenharia) – 39
2.4. Operações com Grandezas – 42
2.4.1. Cálculos Aritméticos – 44
2.5. Algumas Grandezas da Química e da Engenharia Química – 47
2.5.1. Quantidade de Matéria (n) – 47
2.5.2. Massa Molar (M) – 50
2.5.3. Massa específica (p) e volume específico (v) – 51
2.5.4. Volume Molar (Vm) – 52
2.5.5. Vazão ou Taxa de Escoamento – 53
2.5.6. Fluxo de Material – 55
2.5.7. Temperatura (T) – 56
2.5.8. Pressão (p) – 59
2.5.9. Peso Específico (y) – 66
2.5.10. Viscosidade Absoluta (u) e Viscosidade Cinemática (v) – 68
2.5.11. Energia (E) – 71
2.5.12. Energia Térmica ou Calor (Q) – 74
2.6. Conversão de Unidades entre o SI e Outros Sistemas – 77
2.6.1. Conversão de Valores de Grandezas – 78
2.6.2. Conversão de Equações – 79
2.7. Notação – 87
2.8. Exercícios Propostos – 89

Capítulo 3 - MATERIAIS GASOSOS E LÍQUIDOS – 99
3.1. Relações entre Grandezas – 100
3.1.1. Composição – 101
3.1.2. Teores Expressos como ppm, ppb e ppt – 106
3.1.3. Concentração – 107
3.2. Gases Ideais ou Perfeitos – 110
3.2.1. As Condições-Padrão – 112
3.2.2. O Volume Molar – 112
3.2.3. Massa Específica e Densidade – 115
3.2.4. Mistura de Gases Ideais – 118
3.3. Materiais Líquidos – 126
3.3.1. Massa Específica e Densidade – 126
3.3.2. Mistura de Líquidos Ideais – 129
3.3.3. Relações entre Composições de Misturas – 132
3.3.4. Misturas e Soluções não Ideais – 134
3.4. Diferença entre Gases e Vapores – 137
3.4.1. Pressão de vapor – 139
3.4.2. Materiais Gasosos Saturados com Vapores – 144
3.5. Notação – 149
3.6. Exercícios Propostos – 150

Capítulo 4 - BALANÇO MATERIAL – 161
4.1. Escolha da Base de Cálculo – 163
4.2. A Equação de Balanço – 163
4.2.1. Problemas com Processos Físicos – 166
4.2.2. Problemas com Processos Químicos – 179
4.2.3. Problemas com Processos Compostos de Vários Elementos – 198
4.2.4. Problemas com Processos de Vaporização e Condensação Parcial de Materiais Gasosos – 201
4.2.5. Problemas Envolvendo Processos com Reciclo e Purga – 203
4.3. Notação – 215
4.4. Exercícios Propostos – 216

Capítulo 5 - BALANÇO DE ENERGIA – 239
5.1. Conceitos Básicos – 239
5.1.1. Sistema – 239
5.1.2. Propriedades ou Variáveis de um Sistema – 240
5.1.3. Estado de um Sistema – 240
5.1.4. Propriedades ou Funções de Estado – 242
5.2. Formas de Energia – 243
5.2.1. Energias Armazenadas – 243
5.2.2. Energias em Transição – 251
5.3. Balanço Macroscópico – 254
5.3.1. Balanço de Energia em Sistemas Fechados – 255
5.3.2. Balanço de Energia em Sistemas Abertos e sem Reação Química – 258
5.4. Cálculos de Entalpia – 264
5.4.1. Estados de Referência e Propriedades de Estado – 264
5.4.2. Tabelas de Vapor D’água – 267
5.4.3. Cálculos de Variações de Entalpia por Processos Hipotéticos – 269
5.4.4. Cálculos de DH Usando Capacidade Térmica – 274
5.4.5. Variações de Entalpia com Mudança de Fase – 278
5.5. Balanço de Energia no Regime Permanente – 283
5.5.1. Casos Especiais do Regime Permanente – 283
5.5.2. Balanço Combinado em Operações Unitárias – 291
5.6. Entalpia de Reação – 303
5.6.1. Medição e Cálculo da Entalpia de Reação - Lei de Hess – 306
5.6.2. Entalpia Padrão de Formação – 309
5.6.3. Entalpia Padrão de Combustão – 312
5.7. Balanço de Energia em Processos com Reação Química – 314
5.8. Combustíveis e Combustão – 322
5.8.1. Poder Calorífico dos Combustíveis – 322
5.8.2. Temperatura Adiabática de Chama – 327
5.9. Notação – 333
5.10. Exercícios Propostos – 334

Apêndice A - DADOS GERAIS DE INTERESSE DA ENGENHARIA – 351
Apêndice B - RESOLUÇÃO DO CONMETRO - UNIDADES NÃO SI – 355
Apêndice C - TABELAS DE FATORES DE CONVERSÃO DE UNIDADES – 357
Apêndice D - MASSA MOLAR DOS ELEMENTOS QUÍMICOS – 371
Apêndice E - MASSA ESPECÍFICA E DENSIDADE DE ALGUMAS SOLUÇÕES E MISTURAS – 375
Apêndice F - PRESSÃO DE VAPOR – 381
Apêndice G - PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DA ÁGUA – 385
Apêndice H - CAPACIDADE TÉRMICA MOLAR – 395
Apêndice I - PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DE ALGUMAS SUBSTÂNCIAS NO ESTADO GASOSO – 399
Apêndice J - PROPRIEDADES FÍSICAS SELECIONADAS DE ALGUNS COMPOSTOS ORGÂNICOS E INORGÂNICOS – 405

Referências – 409
Respostas dos Exercícios – 411
Índice Sistemático - 425

Autor: Nilo Indio do Brasil
Ano: 2013 - Reimpressão 2017
Número de Páginas: 450
Tamanho: 18 x 25 cm
Editora: Interciência
Acabamento: Brochura
ISBN: 978-85-7193-308-8