Derivados de petróleo são transportados a longas distâncias por uma tubulação como, por exemplo, a tubulação do Alasca (veja o Exemplo 8.6). Estime a energia necessária para bombear um derivado de petróleo típico, expressa como uma fração da energia transportada por toda a tubulação. Enuncie e critique suas hipóteses claramente.

Passo 1

Neste problema será avaliado o problema 8.6, definindo a energia necessária para o bombeamento de petróleo.

Como hipótese e dados do enunciado tem-se que;

- regime permanente ( ∂ / ∂ t = 0 );

- vazão: Q = 2,944   m 3 / s ;

- L = 5000   m ;

- ρ p e t r ó l e o = 930   k g / m 3 ;

- potência requerida/necessária na bomba: W ˙ = 27,21   M W ;

- comprimento da tubulação: L = 192 ,   612   m .

Passo 2

Para calcular a energia necessária para bombear o petróleo (a partir da potência da bomba) como fração da energia transportada na tubulação é necessário definir a energia em trânsito na tubulação.

A energia transportada pela tubulação pode ser obtida considerando a energia contida no petróleo.

É sabido que a energia por unidade de massa ( e p e t r o l e o ) contida no petróleo é de:

e p e t r o l e o = 41.865   k J / k g

Logo, é possível calcular a energia transportada ao longo da tubulação em análise a partir da expressão:

E ˙ p e t r ó l e o = e p e t r o l e o × m ˙

O fluxo de massa ( m ˙ ) pode ser calculado como:

m ˙ = ρ × Q = 930 × 2,944

Logo, o fluxo de massa vale:

m ˙ = 2.737,92   k g / m 3

Então, a energia transportada na tubulação vale:

E ˙ p e t r ó l e o = 41.865   × 2.737,92 = 1,15 × 10 8   k J / s  

Passo 3

Conhecida a energia transpostada na tubulação, a energia necessária para bombear um derivado de petróleo típico, expressa como uma fração da energia transportada por toda a tubulação pode ser expressa por:

F r a ç ã o e n e r g i a = W ˙ b o m b e a m e n t o E ˙ p e t r ó l e o = 27,21 × 10 6 1,15 × 10 8 × 10 3

F r a ç ã o e n e r g i a = 0 , 00 02 4  

Resposta

F r a ç ã o e n e r g i a = 0,00024  

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