Departamento de Engenharla Química
DEQ
Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a
é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
(g) A potência de bombeamento necessária, se a bomba for
eficiente.
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Questão 04: A água que entra a
(g) A potência de bombeamento necessária, se a bomba for
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos água entrando a 10°C e sendo aquecida até 40°C dentro de um tubo com diâmetro interno de 0,02 m. A taxa de massa da água é de 0,01 kg/s. A parte externa do tubo tem um isolante e um elemento de aquecimento que fornece um fluxo de calor uniforme de 15.000 W/m². Queremos determinar a potência de bombeamento necessária, sabendo que a bomba tem 50% de eficiência.
Vamos precisar usar conceitos de transferência de calor e eficiência de bombas para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água. Usamos a fórmula:
Onde:
-
é o calor transferido (em watts, W) -
é a taxa de massa (0,01 kg/s) -
é a capacidade calorífica da água (aproximadamente 4.186 J/g°C ou 4186 J/kg°C) -
é a variação de temperatura (40°C - 10°C = 30°C)
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Então, precisamos de 1255,8 W para aquecer a água.
Passo 4
Agora, vamos considerar a potência de bombeamento. A eficiência da bomba (
) é de 50%, ou seja, 0,5. A potência real necessária para bombear a água é dada por:
Onde:
-
é a potência que a bomba precisa fornecer (em W) -
é o calor necessário (1255,8 W) -
é a eficiência da bomba (0,5)
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Portanto, a bomba precisa fornecer 2511,6 W para aquecer a água conforme as condições dadas.
Resposta
A potência de bombeamento necessária é de aproximadamente 2511,6 W.
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Demonstrar que a taxa de deformação na parede é igual a
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Questão 04: A água que entra a é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
© o comprimento do tubo necessário para um aumento de . em temperatura média;
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Questão 04: A água que entra a
© o comprimento do tubo necessário para um aumento de
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Questão 04: A água que entra a é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
(b) O coeficiente de transferência de calor;
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Questão 04: A água que entra a
(b) O coeficiente de transferência de calor;
Dadas as reações abaixo e suas respectivas entalpias padrões
Determinar a entalpia padrão de formação de 1 mol do acetileno
.