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ID
1373479
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Química e Química Industrial
Assuntos

Dois tanques cilíndricos distintos, equipados com aquecedor elétrico, operando em paralelo, aquecem separadamente um mesmo tipo de líquido com densidade ρ e calor específico Cp . Cada tanque apresenta apenas uma corrente de entrada e uma de saída, é bem agitado e não perde calor para o ambiente. As condições de operação contínua, no regime permanente, de cada tanque são apresentadas a seguir.

TANQUE 1: as vazões mássicas de entrada e de saída são iguais a W; o volume no tanque é V; e a temperatura da corrente de saída é ΔT superior à da corrente de entrada.

TANQUE 2: as vazões mássicas de entrada e de saída são iguais a W/2; o volume no tanque é 4V; e a temperatura da corrente de saída é 2ΔT superior à da corrente de entrada.

Para a manutenção dessas condições, as taxas de calor Q1 e Q2 cedidas pelos respectivos aquecedores elétricos dos tanques 1 e 2 são tais que

Alternativas
Comentários

  • No regime permanente, o volume do tanque é irrelevante à quantidade de calor fornecida pelo aquecedor, pois o sistema está cheio. O que importa é quanto de fluido frio entra no tanque.

     

    Para uma vazão menor, menos calor precisa ser fornecido para o aquecimento. Para um deltaT maior, mais calor deve ser dado para o aquecimento. Todas as grandezas são diretamente proporcionais, de modo que uma vazão 2x menor anula o efeito de um delta T 2x maior. Q1 = Q2

  • Lembrem-se da fórmula Q=m.cp.deltaT. Com ela fica fácil análisar essa questão. E claro,enxergar que o volume do tanque é indiferente para o cálculo do calor.

  • do balanço de energia:

    deltaU=q +W(eixo) + W(fluxo)

    W(eixo)=0  

    deltaU=q + W(fluxo)

    deltaU-W(fluxo)=deltaH

    vazão*deltaH=q(taxa de calor)

    deltaH=cp*deltaT

    q=vazao*cp*deltaT

    pronto só substituir os valore e relacioná-los.