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Scanned by CamScanner U E N M od · ıag · m e B im uıa¢ıo P rım oıra Iıata de exercıcıoe E nııdo A lveı B & rnırdeı ï lj& Oo ĄßW y*W W H 9 t 1 ) C onsidere o tanque cðnlco para arm azenar água rrtoıtrado abaıxu E ıcr · va * equaçäo do baıanço m ateriel dlnäm lco ee e} laxa de escoam ento fou vazBo) par« fora do tanque ė um a funçao da ralz quadrada da altura da àgua no tanque U , , - /ım ) L iste as varláveıs de estado, ae varıàveıe de entrada e paräm etroe (D lca : U ao e altura com o um a varláveı de eetado) 2 ) F requentem ente tanques de arm azenar ıïquldo (particularm ente aqueles contendo hidrocarbonetos) terã o um a cobertura" de gás nitrogënio ou dıóxido de carbono para evitar a acum ulaçäo de vapores explosivos acima do llquldo, com o está representado abaixo D esenvoıva as equaçöes de m odelagem com a preeeäo do gás e o volume do llqu¢do com o as variáveis de estado Q , e g representam a8 vazö es m o1 日 res do gáe na entrada d 最差主 ş va= Đes volum ġ tricas do lïquldo, V o volum e total constante V 1 o . ¢ æ ? S S ä o do gás A seum a a łel do gáe ideal M oetre que as tii ; Į 鄭 dv I t = Fj F 1 Scanned by CamScanner 3 A reaçao em fase ıïquıda a seguir é executada continuam ente em um reator tanque agitado (C S T R ) A > B A taxa de consum o de A (lA em m oı/(s L ) é descrita pela seguinte ıel da taxa F C 四国团团团■冒国 (fA )c o nsu m o - kc S P Ė tam bém dado que F'/v - 0 1 m in ı ; C A o - 1 0 T e k = 0 0 5 ı' 5/(m o 11 s m in) a) P artindo de prim eiros principios derive a form a do baıanço m aterial do com ponente b) ıdentiflque se o sistem a é a parâm etro distribuĺdo ou a parâm etro concentrado c) Identifique a variável de estado D e que é a variáveı de estado indicativa? d) U se o m ėtodo de N ewton para encontrar a soluçã o em estado perm arnte para oproblem a Q uaı seria um a estim ativa iniciaı significativa? b = o 4 C onsidere um reator tanque agitado contĺnuo , com a seguinte reagāo exot¢irm iraïrreversĺvelde prim eira ordem A H B (k & H ) O nde k é a constante ? taxa de reaçã o ('/ h) e B H é o calor produzido por m ol de A consum ido durante a reaçã o kcal ol A corrente de aıim entaçāo contém som ente o com ponente A n C Ao e To respectivam ente indicam a vazāo voıumétrica (L /h)concentraçāo (m ol/L) e tem peratura (K ) da corrente de aıim entaçä o enquantoF , C A e T respectivam ente representam a vazão voıumétrica (L /h) a concentraçã o(m ol/L) e a tem peratura (K ) da corrente de saida 【 F eA T F C A T F ıgura 1 R epresentaçāo esquemátlca do processo Scanned by CamScanner P ara remover o calor gerado durante a reaçBo. um a fraçso F , (L/h) da vazä o volumétrica na saida ë reciclada para o reator após eer resfrlada para a temperatura T ; (K ) atravės de um trocador de caıor, como mos trado na Figura 1 0 nuldo refrigerante empregado no trocador de caıor ė a água que Ġ aılm entada a uma vazäo A ssum a também , que a densidade e a capacidade ca ıoriflca do fluido e da água sâo dependēncia ? constante da taxa de reaçäo k com a temperatura seg ue a ıeı de A rrhenius O nde E é a energia b) ıdentifïque as variáveis de entrada saida e de estado assım co m o u» parâm etros deste process o 5 caïcuıe a transform ada de Lap lace da funçäo l(r) = ( 1 t)a 6 E ncontre a soıuçä o no dom inio do tem po para a equação diferenciaı a seguir usan do transform ada de Lapıace f + 5 dt + 6x - u (t) dx dï (0 ) = x (0 ) = o O nde u (t) é a função rampa unitária A ntes de vocē inverter, com ente so bre a natureza da soluçāo assintoticam ente em term os de possiveı com por tam ento osciıatório convergente ou divergente e ca lcuıe o valor final e 2 ( Ł 和和 w daQû ), 2 , Z g k į k. E xpl E /R T ) de ativação (keat/m oı) e R ė a constante do g ás ıdeal Scanned by CamScanner 相 ポ 吆 奴. e卢 ÖD レj daM vıt ? wM : Ý\ 3,41 . E,0 - e- - 4 e4 Zł$v f!J , ào n V m o 7 ļ yt» e ?? vldo L. T o & cu cĻ ? ouLJmłıo do Ś, n a m (C rł a po · · Ç し, 他陴 畢节 认 a ö〈神 秘 岛 严陬 俨遭 队 tt丘、ç 如 卫纠丽 な姒do 缸 紅 淑 tßwoĻvoL , vum t ') e# Ļ rŁ & o 3 , ąu laç & . EArolóĵ§yw\aı{l r 4 C r = - rĥ w + Iį e- el Ęţ (#LV(- A + u4q- (H ß & as4odo : & , e û LT m L ĈloljFoĺÐ d:f\fAıe4hef} _ ł Z Z į ı Çb)lswrcs ? , V , kolćp,Cw jE ïK , - A【.w,(ł0 Į 5 2 5 5 3 = ś z Z s \z / o S z o Ï rywW phG Ł d*9ĄCL&ia (4 · 4? < ļ + ļ ı e Į e 346 3 6 tT 3 Scanned by CamScanner J', jþT&iA 3W m eĐ iw Į J ï ffz 南 呎 · 衫饯红协吟の 四 내嘎认 、 州 一 W ìo 2 」邦 L a ļ & o C e 吖 孔ř 三垫 一 川 · 只 九ř . 餐 央 分vQ ıł, 分ノ { ť {£ð = f A » 4 \ . ř oin · " > {$ ) . D y dţ hĻ ° " h (q) 5 4 Ę s+ lų) ıyvł Ĵ ) ? 3 14 ł 〒, アザ玎二卫玉ク目 H L R i) Scanned by CamScanner r - - a w aĥ ? & Ţ f » r a · ? Ý¢ģチ! ,乌 · ot 뇩 り w d 队 fŕ ' Ųà diŁ e vl- \ , P - p9ć Ðb\tłiro y 也 葛 。一彆 ° ," fT - Ļ#à (¢ ) RT( - Ţ) J p iŘeū ? ?フ Scanned by CamScanner Scanned by CamScanner Scanned by CamScanner
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