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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 11

Um separador ciclone (como mostrado a seguir na figura) e usado para remover partículas solidas finas – como as cinzas volantes, que estão suspensas em uma corrente de gás. No sistema de gases de combustão de uma central elétrica, a fração em massa de cinzas volantes nos gases de exaustão e de aproximadamente 0,001 . Determine os fluxos de massa nas duas saídas (gases de combustão e cinzas), considerando que 10   k g / s de gas de combustao e mistura de cinzas entram nessa unidade. Determine também a quantidade de cinzas volantes recolhidas por ano.

Passo 1

Considerando que as partículas não se transformam e gás e vise e versa, utilizaremos 0,001 multiplicando pelo fluxo de massa total.

m ˙ c i n z a s = 0,001 ∙ m ˙ t o t a l

m ˙ c i n z a s = 0,001 ∙ 10 = 0,01   k g / s

Passo 2

Certo agora que possuímos o fluxo de massa das cinza basta subtrairmos do fluxo de massa total e saberemos do fluxo de massa dos gases:

m ˙ g á s = m ˙ c i n z a s - m ˙ t o t a l

m ˙ g á s   = 0,01 - 10 = 9,99   k g / s

Passo 3

A quantidade coletada por ano, será o fluxo de massa de cinzas multiplicada pelo tempo.

m c i n z a s = m ˙ c i n z a s ∙ Δ t

m c i n z a s = 0,01 ∙ ( 365 ∙ 24 ∙ 3600 )

m c i n z a s = 315,400   k g / a n o

Resposta

m c i n z a s = 315,400   k g / a n o

m ˙ c i n z a s = 0,01   k g / s

m ˙ g á s   = 9,99   k g / s

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