Introdução aos Balanços de Massa Universidade Federal do Pampa Engenharia de Alimentos Introdução a Engenharia de Alimentos Profa. Valéria Terra Crexi

Balanços de Massa A denominação de balança de massa ou balanço de material é usada para definir os cálculos quantitativos em processos de transformação físicos e químicos da matéria, aplicando-se a lei de conservação da massa.

Conservação de Massa “ A massa não pode ser criada nem destruída. No entanto a sua composição pode ser alterada de uma forma para outra” Balanço de massa Sistematização das informações disponíveis para que seja possível uma solução clara e objetiva de processos. A solução de qualquer problema começa pela compreensão dos processos e fenômenos envolvidos.

Sistema Diagrama simplificado do sistema

Sistema fechado: não existe fluxo de massa através de suas fronteiras Sistema aberto: a massa flui através das fronteiras deste. Balanço Global e os Balanços Individuais = Sistema de equações A soma dos balanços individuais constitui o balanço global que sempre deve ser satisfeito. Qualquer balanço deve ser calculado em alguma base, a qual é denominada Base de Cálculo. A base de cálculo representa a âncora sobre a qual são determinadas as quantidades desconhecidas no problema.

BALANÇO DE MASSA GLOBAL - Computar as quantidades totais das correntes que fluem em um processo. Conservação de Massa acúmulo de massa no sistema Entrada de massa pelo limite do sistema -= Saída de massa pelo limite do sistema

Onde: M, F= massa/tempo Estado Estacionário (Steady State) : não apresentam termo de acúmulo, ou seja, o conteúdo do sistema não apresenta variação ao longo do tempo. ** Não tem geração de massa e/ou consumo no interior do sistema Estado Transiente: o conteúdo do sistema apresenta variação ao longo do tempo.

BALANÇO DE MASSA POR COMPONENTE Entrada de massa pelo limite do sistema Saída de massa pelo limite do sistema acúmulo de massa no sistema -=+ Geração de massa e/ou consumo no interior do sistema - Geração de massa e/ou consumo no interior do sistema = utilizado quando se faz um balanço de massa de um determinado componente de uma mistura = zero quando não há reação química A massa dos componentes pode variar (balanço por componente), mas a soma das massas de todos eles é constante (balanço global)

O seguintes passos são recomendados para equacionar um problema envolvendo trânsito de massa: 1- Formar um diagrama detalhado do processo; 2- Delimitar, com uma linha tracejada, a parte do processo que será estudada; 3- Quantificar todas as correntes conhecidas, bem como de seus constituintes; 4- Reunir todas as equações possíveis, relacionando os diversos constituintes de todas as correntes; 5- Reunir informações complementares; 6- Escolher uma Base de Cálculo para iniciar os Balanços.