Uma tensão de 250 V é aplicada nos terminais de um motor de corrente contínua de excitação independente, resulta numa corrente de armadura de 210 A. Assumindo uma resistência de armadura de
, encontre a tensão de armadura, a potência de entrada, a potência líquida de saída e o torque. Considere as perdas rotacionais de 1475 W a uma velocidade de plena carga de 1750 rpm.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um motor de corrente contínua com algumas informações dadas: uma tensão de 250 V aplicada, uma corrente de armadura de 210 A, e uma resistência de armadura de
. Precisamos encontrar quatro coisas: a tensão de armadura, a potência de entrada, a potência líquida de saída e o torque. Para isso, vamos usar conceitos de circuitos elétricos e máquinas elétricas, como a Lei de Ohm e as relações entre potência elétrica e mecânica.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a tensão de armadura. A tensão aplicada aos terminais do motor é dividida entre a tensão na armadura e a queda de tensão na resistência da armadura. A fórmula que vai nos ajudar é:
Onde:
-
é a tensão total aplicada (250 V), -
é a tensão de armadura que queremos encontrar, -
é a corrente de armadura (210 A), -
é a resistência da armadura ( ).
Rearranjando para encontrar
:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a potência de entrada do motor. A potência elétrica fornecida ao motor é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 4
Em seguida, vamos determinar a potência líquida de saída. Para isso, precisamos subtrair as perdas rotacionais da potência de entrada:
Sabemos que as perdas rotacionais são 1475 W, então:
Passo 5
Por último, vamos encontrar o torque gerado pelo motor. A relação entre potência, torque e velocidade angular é dada por:
Onde:
-
é a potência mecânica (em watts), -
é o torque (em newton-metros), -
é a velocidade angular (em rad/s).
Primeiro, precisamos converter a velocidade de rotação de rpm para rad/s:
Agora, rearranjando a fórmula para encontrar
:
Resposta
O torque gerado pelo motor é de aproximadamente 278,2 N·m.
Exercícios relacionados
Amonia,
, é seletivamente removida a partir de uma mistura ar-
por absorção em água. Neste processo em estado estacionário, amonia difunde através de uma camada de gas estagnada de 2 cm de espessura e então através da agua estagnada de 1 cm de espessura. A concentração da amonia para o contorno exterior da camada gasosa é
em volume, e a concentração da amonia para o contorno exterior da camada de agua é essencialmente zero. A temperatura do sistema é
e a pressão total do sistema é 1 atm . A concentração para a interface entre as fases gasosa e liquida é dada pelos seguintes dados de equilibrio:
Dados de equilibrio para amonia em ar sobre soluções aquosas
Dados de equilibrio para amonia em ar sobre soluções aquosas
|
|
---|---|
5 | 6,1 |
10 | 11,9 |
15 | 20,0 |
20 | 32,1 |
25 | 53,6 |
30 | 84,8 |
Determine a taxa de difusão da amônia.
: usando Solver do Excel
A difusividade do tetracloreto de carbono,
, atraves do oxigenio,
, foi derterminada pela célula de evaporação de Arnold no estado estacionário. A célula tem uma seção tranversal de área de
, foi operada a 273 K e 755 mmHg de pressão. O comprimento médio do caminho de difusão foi de
. Calcular a mesma difusividade, usando a equação de Hirschfelder, e comparar os valores dos dois coeficientes de difusão? (
Oxigênio gasoso é mantido a pressões de 2 bars e 1 bar nos lados opostos de uma membrana de borracha de
de espessura, e todo o sistema encontra-se a
. Qual é o fluxo molar difusivo de
através da membrana. Quais são as concentrações molares nos dois lados da membrana (lado externo da membrana)?
Por uma tubulação escoa uma mistura gasosa a 330 k e 1,5 atm. As respectivas velocidades e frações molares dos componentes se encontram no quadro abaixo:
Componentes |
|
|
---|---|---|
|
0,60 | 2,2 |
|
0,20 |
|
|
0,05 | 0,27 |
|
0,15 | 0,66 |
Determine: (a) A fração mássica de cada componente; (b) velocidade mássica média da mistura e © concentração mássica do
.