Um produto estável de pH igual a 3.8 será tratamento termicamente através de um sistema UHT de acordo com as seguintes especificações:
- Comprimento total do tubo de retardo
- Diâmetro do tudo de retardo (D)
- Temperatura de Processamento
- Coeficiente de Correção (cf)
No desenvolvimento de processo foi determinado que o valor
deve ser de 10 minutos. Calcule a vazão máxima necessária em
para que se alcance a eficiência pretend g a.
No desenvolvimento de processo foi determinado que o valor
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um processo de tratamento térmico usando um sistema UHT (Ultra High Temperature) para um produto estável com pH igual a 3,8. A gente vai precisar entender conceitos de escoamento em tubos, como calcular a velocidade do fluxo e a vazão máxima. Vamos usar dados como comprimento e diâmetro do tubo, temperatura de processamento, coeficiente de correção e o valor de F<sub>tref</sub>. Vamos calcular a vazão máxima necessária em litros por hora (L/h) para alcançar a eficiência desejada.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é F<sub>tref</sub>. Esse valor representa o tempo de tratamento térmico necessário para garantir a segurança microbiológica do produto. No caso, F<sub>tref</sub> é 10 minutos. Queremos relacionar esse tempo com o comprimento do tubo e a velocidade do fluxo para encontrar a vazão máxima.
Passo 3
Sabemos que o tempo de residência (t) que o produto passa no tubo é dado pela fórmula:
Onde:
-
é o tempo de residência (em minutos) -
é o comprimento do tubo (em metros) -
é a velocidade do fluxo (em metros por minuto)
Queremos que
seja igual a F<sub>tref</sub>, que é 10 minutos.
Passo 4
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar a velocidade
:
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, vamos relacionar a velocidade com a vazão
. A vazão é dada por:
Onde:
-
é a vazão (em m³/min) -
é a velocidade (em m/min) -
é a área da seção transversal do tubo (em m²)
Vamos calcular a área
do tubo. Sabemos que o diâmetro
é 0,080 m, então o raio
é 0,040 m. A área é:
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula da vazão:
Passo 7
Como queremos a vazão em litros por hora (L/h), vamos converter:
Sabemos que
e
.
Primeiro, convertemos m³/min para L/min:
Agora, convertemos L/min para L/h:
Passo 8
Por fim, aplicamos o coeficiente de correção
:
Resposta
A vazão máxima necessária para alcançar a eficiência desejada é aproximadamente 614 L/h.
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Determine a força nos membros
e EF da Treliça e indique se os mesmos estão sobre tração ou compressão (1 pt para cada membro). Determine também as reações nos apoios
Determine a força nos membros
e ED da Treliça e indique se os mesmos estão sobre tração ou compressão (1 pts para cada membro). Determine também as reações nos apoios