Balanço de massa

Escolha o limite do sistema

Antes de escrever um balanço de massa, defina qual recipiente ou seção do processo será estudado. Some todas as vazões mássicas que entram e saem desse limite. Se a entrada supera a saída, há acúmulo de massa. Partindo de 200 kg, uma entrada de 120 kg/h e saída de 100 kg/h deixam 240 kg após duas horas. A calculadora verifica se a massa armazenada acabaria durante o período selecionado. Ela não verifica transbordamento, pois a capacidade do recipiente não é uma entrada.

Cálculo de mistura

Para duas correntes contínuas, a vazão total de saída é igual à soma das vazões de entrada. A vazão do componente conservado é a soma de cada vazão multiplicada pela fração mássica do componente. Misturar 100 kg/h a 10 % com 300 kg/h a 30 % resulta em 25 %. Este modelo é insuficiente se houver reação, evaporação, saída adicional ou acúmulo no misturador.

Acompanhe o componente em um balanço próprio

Para a mistura, escolha a primeira corrente com 160 kg/h e 15 % e a segunda com 240 kg/h e 35 %. A primeira transporta 160 × 0,15 = 24 kg/h de componente. A segunda transporta 240 × 0,35 = 84 kg/h. O componente total é 24 + 84 = 108 kg/h e a mistura total é 160 + 240 = 400 kg/h. A fração mássica final é 108 / 400 = 0,27, ou 27 %. Como as vazões são diferentes, a média aritmética dos percentuais de entrada não está correta neste exemplo.

Confira se ambas as concentrações se referem ao mesmo componente e à mesma base mássica. Não informe concentração volumétrica ou fração molar como percentual mássico. Uma corrente de solvente puro pode ter percentual nulo do componente, mas sua vazão ainda altera o total. Uma recirculação interna não deve ser contada novamente como entrada externa. Se as vazões mudarem durante a acumulação, divida o período em intervalos constantes e use cada massa final como massa inicial do seguinte. Este cálculo preliminar é apenas um balanço de massa. Temperatura, variação de volume, solubilidade e segurança contra transbordamento exigem avaliação separada.

Perguntas frequentes

Como calcular o balanço de massa?

Neste exemplo, um tanque inicialmente com 200 kg, entrada de 120 kg/h e saída de 100 kg/h contém 240 kg após 2 horas. Some à massa inicial a vazão líquida multiplicada pelo tempo. Este balanço preliminar pressupõe vazões constantes e não verifica transbordamento sem a capacidade do tanque.

Calcular com estes valores