Uma unidade industrial produz uma corrente aquosa de vazão 10 kg ⋅ h−1\pu{10 kg.h-1} contendo um sal de baixa solubilidade em água. Visando recuperar o sal, inicialmente empregou-se um processo de filtração. A corrente de filtrado obtida apresentou apenas água e vazão de 6 kg ⋅ h−1\pu{6 kg.h-1}. A corrente de concentrado foi encaminhada a uma etapa de evaporação, ao final da qual se obteve uma corrente contendo apenas vapor d’água com vazão de 1 kg ⋅ h−1\pu{1 kg.h-1} e outra contendo apenas o sal.

Determine a fração mássica de sal na corrente inicial.

Gabarito
Gabarito

A massa de sal na corrente inicial é obtida pelo balanço de massa global: toda a massa que entra deve sair por alguma corrente.

Etapa 1.Calcule a massa de sal na corrente final.

Na filtração, 6 kg ⋅ h−1\pu{6 kg.h-1} de água pura são removidos. O concentrado restante tem vazão de 4 kg ⋅ h−1\pu{4 kg.h-1}. Na evaporação, 1 kg ⋅ h−1\pu{1 kg.h-1} de vapor d’água são removidos, resultando em 3 kg ⋅ h−1\pu{3 kg.h-1} de sal puro.

Etapa 2.Calcule a fração mássica de sal na corrente inicial.

De f=msal/mtotal,f = m_\text{sal}/m_\text{total}, fsal=3 kg ⋅ h−110 kg ⋅ h−1=30% f_\text{sal} = \dfrac{ \pu{3 kg.h-1} }{ \pu{10 kg.h-1} } = \boxed{ \pu{30}\% }