a) Vamos supor que o fluido universal fosse o clorofórmio, não a água, cuja densidade é 1,53. Até que altura aproximadamente não seria necessário colocar bombas nas residências para que o fluido chegasse aos reservatórios?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente imaginar que, em vez de água, a gente usa clorofórmio como fluido nas residências. Sabemos que a densidade do clorofórmio é 1,53. A pergunta é: até que altura a gente não precisaria usar bombas para que o fluido chegasse nos reservatórios. Vamos usar conceitos de hidrostática para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar a fórmula que relaciona a pressão exercida por uma coluna de fluido:
Onde:
  • é a pressão,
  • é a densidade do fluido,
  • é a aceleração da gravidade (≈9,81 m/s²),
  • é a altura da coluna de fluido.

Passo 3

Para não precisar de bombas, a pressão da coluna de clorofórmio deve ser igual à pressão atmosférica padrão, que é aproximadamente .
Então, igualamos as duas pressões:

Passo 4

Queremos encontrar a altura . Então, rearranjamos a fórmula para isolar :

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula. Lembrando que a densidade do clorofórmio é ³:

Passo 6

Fazendo as contas:

Resposta

Portanto, a altura aproximada até a qual não seria necessário usar bombas é de 6,75 metros.

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Um fabricante de eletrodomésticos está propondo um projeto de um forno autolimpante que envolve uma janela composta separando a cavidade do forno do ambiente. A janela composta consiste de dois polímeros de alta temperatura, A e B, de espessura e e . A temperatura de operação da parede do forno e do ar é . A temperatura do ar ambiente é . Os coeficientes internos de transferência de calor por convecção ( ) e radiação ( ), assim como o coeficiente de convecção externo (he) são de aproximadamente cada. Qual o valor mínimo da espessura da janela para que a temperatura da superfície externa não ultrapasse ?
Resp.
Em uma torre de de diâmetro, certo soluto A é transferido da fase gasosa para a líquida. Para este sistema em que se trabalha com soluções diluídas, a seguinte lei de Henry modificada é válida . Sabe-se que a composição interfacial do soluto na corrente gasosa ao abandonar o topo da coluna é igual a em mol e que sua composição no seio dessa corrente é . O solvente, escoando em contracorrente à fase gasosa, deixa a torre rico em A, sendo a composição do soluto nessa situação igual a mol. Como a coluna opera a temperatura e pressão constantes, consideram-se como constantes os coeficientes volumétricos individuais de transferência de massa, sendo iguais a e . Mediram-se as taxas molares de ambas as correntes no topo da torre, as quais apresentaram os seguintes valores: para a acorrente líquida e para a gasosa. Determine as composições de equilíbrio na base da coluna e a sua altura efetiva. Considere que .
Em uma coluna de altura efetiva igual a , certo componente é transferido da fase gasosa para a líquida. Para esse sistema em que se trabalha com soluções diluídas, a seguinte lei de Henry modificada é válida . Sabendo que da corrente gasosa entra pela base da torre, verificou-se que a composição do soluto no seio dessa corrente é . A corrente gasosa abandona a coluna empobrecida de A. Nessa situação, a composição do soluto no seio do gás é em mol. A corrente líquida, cuja vazão do inerte é 1,85 vezes maior do que a vazão mínima de operação, escoa em contracorrente à fase gasosa, deixando a torre rica em A. Neste local do equipamento, a composição interfacial do soluto no líquido é de . Como a coluna opera a temperatura e pressão constantes ( ), os coeficientes volumétricos individuais de transferência de massa podem ser considerados constantes, sendo o da fase gasosa igual a . A resistência da fase gasosa é da global. De posse de tais informações, determine a composição do soluto no seio da fase líquida quando esta alimenta a torre, assim como o diâmetro dessa torre. Considere que .
Uma parede feita de borracha natural separa os gases e a e 750 kPa . Determine a concentração molar de e N2 na parede. Dados: S N2-Borracha: 0,00156 bar. -Borracha: bar.
Resp: