Qual deve ser a espessura mínima do concreto refratário para garantir que a taxa de calor não exceda
e a temperatura externa permaneça abaixo de
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente descobrir qual é a espessura mínima do concreto refratário necessária para que a taxa de calor não passe de
e a temperatura externa fique abaixo de
. O conteúdo que precisamos usar aqui envolve condução de calor, especificamente a Lei de Fourier. Vamos precisar entender como calcular a espessura usando essa lei e os dados fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Lei de Fourier para condução de calor, que nos diz como o calor se move através de um material. A fórmula é:
Onde:
-
é a taxa de calor (em ), -
é a condutividade térmica do material (em ), -
é a diferença de temperatura através do material (em Kelvin ou Celsius, já que a diferença é a mesma), -
é a espessura do material (em metros).
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar a espessura
. Vamos reorganizar a fórmula para resolver para
:
Agora, precisamos dos valores de
e
.
Passo 4
Assumindo que o concreto refratário tem uma condutividade térmica típica de
(esse valor pode variar dependendo do tipo específico de concreto), e sabendo que a temperatura externa deve ficar abaixo de
, vamos considerar que a temperatura interna (do outro lado do concreto) é, por exemplo,
.
Então, a diferença de temperatura
é:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula reorganizada:
Passo 6
Fazendo a multiplicação e divisão:
Passo 7
Convertendo para centímetros para facilitar:
Resposta
A espessura mínima do concreto refratário deve ser aproximadamente 1,47 metros para garantir que a taxa de calor não exceda
e a temperatura externa permaneça abaixo de
.
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de comprimento e
de largura, sobre o qual o ar a
escoa a uma velocidade de
. A superfície do aquecedor é mantida a
. Qual é a taxa de transferência de calor nos primeiros 10 mm ? Nos primeiros 8 cm ? E na seção compreendida entre 8 e 10 cm ? E no aquecedor todo?
Resp.:
q nos primeiros 10 mm :
nos primeiros 8 cm :
q na seção compreendida entre 8 e 10 cm:
q no aquecedor todo:
Bons Estudos!!
q na seção compreendida entre 8 e 10 cm:
q no aquecedor todo:
Bons Estudos!!
Uma reação irreversível e de primeira ordem, em fase líquida, ocorre em um CSTR perfeitamente misturado. A espécie Sobre o comportamento dinâmico desse sistema e sua resposta a perturbações quando operado isoladamente ou em série, avalie as afirmações a seguir.
I. O modelo que representa o perfil dinâmico de concentração molar do CSTR é de primeira ordem.
II. Após atingir a operação em estado estacionário, o CSTR é submetido a uma perturbação do tipo degrau, e um novo estado estacionário é atingido instantaneamente.
III. O perfil dinâmico de concentração molar de dois reatores CSTR operando em série pode ser representado por uma função de transferência de segunda ordem.
IV. Os controles Proporcional-Integral (PI) e Proporcional-Integral-Derivativo (PID) garantem que não haverá erro quando o processo atingir a estabilidade.
É correto apenas o que se afirma em
(A) I e II.
(B) II e IV.
© II e III.
(D) I, III e IV.
(E) II, III e IV.
I. O modelo que representa o perfil dinâmico de concentração molar do CSTR é de primeira ordem.
II. Após atingir a operação em estado estacionário, o CSTR é submetido a uma perturbação do tipo degrau, e um novo estado estacionário é atingido instantaneamente.
III. O perfil dinâmico de concentração molar de dois reatores CSTR operando em série pode ser representado por uma função de transferência de segunda ordem.
IV. Os controles Proporcional-Integral (PI) e Proporcional-Integral-Derivativo (PID) garantem que não haverá erro quando o processo atingir a estabilidade.
É correto apenas o que se afirma em
(A) I e II.
(B) II e IV.
© II e III.
(D) I, III e IV.
(E) II, III e IV.
Ar com
entra em um bocal que tem uma razão entre área de entrada e de saida de 2:1 a uma velocidade de
e sai com uma velocidade de
. Determine a densidade do ar na saída.
Uma quantidade
depende da temperatura
conforme a equação:
Considerando que a equação acima é consistente, quais são as unidades das constantes
e 1,987? R: mol/(cm
e cal/(mol.K), respectivamente.