A figura acima representa um flash adiabático de uma mistura líquida que passa por uma válvula de controle de pressão do vaso para garantir vaporização parcial da mistura. Considerando-se que a válvula está muito próxima ao vaso e desprezando-se a perda de carga na tubulação, é INCORRETO afirmar que a(o):
- Temperatura após a válvula será sempre inferior à temperatura antes da válvula.
- Razão V/L após a válvula será igual à razão V/L obtida na saída do vaso.
- Vazão de carga F, se aumentar, mantendo-se a pressão no vaso, mudará a razão V/L obtida anteriormente.
- Vapor será formado por expansão da mistura líquida que sai da válvula, quando essa mistura entra no vaso.
- Balanço de energia no sistema global é dado pela equação: , desprezando-se a variação de energia cinética antes e após a válvula.
Passo 1
Vamos avaliar letra por letra para resolver essa questão, beleza?
Mas antes disso vamos falar um pouco sobre o flash adiabático. Nesse tipo de flash, não temos um dispositivo de aquecimento/resfriamento. O que temos é uma válvula que será responsável por controlar a pressão e provocar uma despressurização rápida. Nessa despressurização rápida, parte da amostra vai se volatilizar. É o nosso bom e velho flash mecânico, que é “adiabático” porque não troca calor com o ambiente.
Passo 2
Vamos avaliar a letra a) então!
Na letra a), está escrito que a temperatura após a válvula é inferior a temperatura antes da válvula. Isso é verdade pois, em despressurizações, a pressão cai e a temperatura cai também.
Uma forma de ver isso é a gente lembrar da lei dos gases ideais:
Para volume constante, se a pressão diminui, a temperatura precisa diminuir também!
Passo 3
Na letra b), está dizendo que a razão entre a vazão de vapor e líquido após a válvula e na saída do vaso são iguais.
Isso é verdade, pois é a válvula que promove a vaporização. Então, depois disso, nada mais vai virar vapor, e, portanto, nem a vazão de vapor nem a de líquido irão variar mais.
Passo 4
Para a letra c), temos que: “Vazão de carga F, se aumentar, mantendo-se a pressão no vaso, mudará a razão V/L obtida anteriormente.”
Bem, isso faz sentido, pois temos uma vazão maior e a operação está ocorrendo na mesma pressão. Logo, a porcentagem que será vaporizada mudará. Com isso, a razão não se mantém. Assim, a afirmativa c é verdadeira.
Passo 5
A letra d) diz que “Vapor será formado por expansão da mistura líquida que sai da válvula, quando essa mistura entra no vaso”. Essa afirmativa está errada, pois da saída da válvula já sai a mistura líquido e vapor, e no vaso eles apenas se separam 😊
Portanto, essa é a nossa resposta... Mas, vamos avaliar a letra e) também.
Passo 6
A letra e) se refere ao balanço de energia que vimos nesse tópico, né? E ele tá certinho....
Tá considerando as entalpias de todas as correntes que entram, ponderadas pela vazão, e das que saem também... Como não tem dispositivo de trocar de calor, o nosso desaparece!
Resposta
Letra d)