Avaliaçăo
- Dois reservatórios săo interligados por um conduto medindo 3218 m de comprimento
diâmetro 300 mm . Os tubos sâo de fofo e conduzem água a temperatura média de
. Sabese que a velocidade na tubulaçâo é constante e igual a
. Determinar a diferença de nivel entre os dois reservatórios. Obs.: Considerar
e
.
Valor: 3 pontos
Valor: 3 pontos
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem dois reservatórios conectados por um tubo de 3218 metros de comprimento e 300 mm de diâmetro. A água está fluindo constante a 2,5 m/s a 25°C. Nosso objetivo é descobrir qual a diferença de nível entre os dois reservatórios. Para isso, vamos usar conceitos de Hidráulica, especificamente a Equação de Darcy-Weisbach para calcular a perda de carga no tubo.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular o Número de Reynolds (Re), que ajuda a determinar se o fluxo é laminar ou turbulento. A fórmula é:
Onde:
-
(velocidade da água) -
(diâmetro do tubo) -
(viscosidade cinemática da água a 25°C)
Vamos calcular:
Como
, o fluxo é turbulento.
Passo 3
Agora, precisamos encontrar o fator de atrito (f). Para isso, usamos a Equação de Colebrook-White, que relaciona
,
e a rugosidade relativa (
):
Dado:
Resolvendo iterativamente ou usando tabelas/fórmulas aproximadas, encontramos que:
Passo 4
Com o fator de atrito, usamos a Equação de Darcy-Weisbach para calcular a perda de carga (
):
Onde:
Substituindo os valores:
Calculando passo a passo:
-
-
- Multiplicando tudo:
Resposta
A diferença de nível entre os dois reservatórios é aproximadamente 65 metros.
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b) Determine a quantidade de calor trocada para se atingir uma conversão de no mesmo reator.
b) Determine a quantidade de calor trocada para se atingir uma conversão de
Considerando que a água a
e 1 atm seja aquecida até
determine a densidade da água quando ela atingir
.
Dados:
pagua
Solução:
Dados:
pagua
Solução:
- Determine o volume necessário para converter
do reagente , numa reação , operada isotermicamente a e 5 atm , sendo ( mol. . ). Os reagentes são alimentados a , min, constituída de de A, de inerte e 30% de C (inerte).