Introdução aos Processos Químicos - Escola de Química / UFRJ

Introdução aos Processos Químicos
1.3 – Dimensões e Unidades
A Engenharia de Processos lida com cálculos envolvendo processos ou operações, que
têm como objetivo a transformação de matérias-primas em produtos. Estes cálculos permitem
relacionar parâmetros que descrevem a quantidade e a qualidade de uma matéria-prima
(entrada no processo) com a quantidade e a qualidade do produto formado (saída do
processo). Estes cálculos envolvem dados relativos às correntes de processo (elos de ligação
entre equipamentos e pontos de entrada e saída de substâncias no processo) e aos
equipamentos (tamanho, forma, tipo e condições de operação).
Assim, antes de mais nada, precisamos de saber como representar de forma correta e
coerente estes dados. Aparecem então os conceitos de dimensão e unidades.
Dimensão: conceito básico de medida, como comprimento (L), tempo (t), massa (M) e
temperatura (T). Estes são exemplos de dimensões básicas. Essas dimensões podem ser
combinadas, através da multiplicação e/ou da divisão, gerando dimensões que combinam os
conceitos básicos. Por exemplo, o conceito de velocidade combina a idéia de um
comprimento percorrido durante um certo intervalo de tempo, assim sua dimensão é
comprimento por tempo (L/t). Para expressarmos um volume necessitamos de indicar mais de
um comprimento, desta forma a sua dimensões é comprimento ao cubo (L 3 ).
Unidades: valores específicos, definidos por convenção (arbitrariamente), que
permitem quantificar as dimensões. Exemplos são: metro, polegada e pé para comprimento;
quilograma (kg), grama (g), libra (lb) e slug para massa; kelvin (K) e grau Celsius (°C) para
temperatura; e segundo (s) e hora (h) para o tempo.
Os cálculos envolvendo processos químicos e bioquímicos são realizados usando
quantidades cujas grandezas são expressas em termos de um certo número de unidades de sua
dimensão. Assim, o valor numérico representa o número de unidades contidas na quantidade
medida. Uma grandeza muito utilizada é a vazão mássica. Ela representa a quantidade de
massa que escoa através de um condutor qualquer em um certo intervalo de tempo. Desta
forma, sua dimensão é massa por tempo (M/t) e algumas unidades que podem ser utilizadas
para expressá-la são: kg/s; kg/min; lb/s; slug/min; etc.
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