Exercícios Resolvidos de Análise de Elementos

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Enunciado

Faça análise do número de variáveis e restrições de um estágio de equilíbrio (sem carga ou retirada lateral), sabendo que esse estágio de equilíbrio é adiabático.

Passo 1

Para responder essa questão, vamos partir de uma análise que já vimos na teoria que mostra a representação de um estágio n , que tem um dispositivo para adição/remoção de calor.

Como possuíamos 4 correntes e um trocador de calor, calculamos que o nosso N v era dado por:

N v = 4 × C + 2 + 1 = 4 C + 9

No sistema que a questão pede para avaliar, temos também 4 correntes, mas não possuímos nenhum trocador de calor, logo não é necessário acrescentar + 1   no N v .

Portanto, o N v = 4   × C + 2 = 4 C + 8 .

Passo 2

Bora avaliar também as nossas restrições!!

No sistema com aquecimento, vimos que temos que ter igualdade de Temperatura e Pressão entre as correntes que deixam o estágio, os balanços de massa por componente e global, balanço de energia e as relações de equilíbrio entre as fases líquido e vapor para todos os componentes. Então, vamos ver essas restrições!

Balanço de massa por componente C - 1

Balanço de energia 1

Balanço de massa global 1

Restrição inerente entre líquido e vapor (igualdade de temperatura e pressão) 2

Relação de equilíbrio de fases C

Para o sistema sem aquecimento, não vamos ter mudança nenhuma nas nossas restrições, elas continuam exatamente as mesmas 😊

N r = C - 1 + 1 + 1 + 2 + C = 2 C + 3

Passo 3

Agora, precisamos calcular nosso N i !

N i = N v - N r

Substituindo:

N i = 4 C + 8 - 2 C + 3 = 2 C + 5

Pronto, chegamos no nosso resultado!!!!

Resposta

N i = 2 C + 5