Listas de operacoes unitarias

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURICIO DE NASSAU 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 – Em um ensaio de laboratório realizado em tanque agitado, foram determinados os 
parâmetros operacionais do processo de inversão de um xarope de 40% de sacarose a 
30ºC (ρ=1200 kg/m3 e µ=4,4x10-3 Pa.s ), e os seguintes dados foram obtidos: N=500 rpm 
e Po=79 W. O impulsor usado foi uma turbina de seis pás retas com as seguintes 
configurações geométricas do sistema: Dt=0,36 m; Dt/Da=3; Ha/Da=1, HL/Da=3, quatro 
defletores com wd/Dt=0,1 e Hp/Dt=0,125. A partir dos dados fornecidos, calcule a) a 
potência consumida; b) a frequência rotacional; c) As dimensões adequadas para um 
sistema industrial com 1000 L de xarope, operando à mesma potência por unidade de 
volume. 
 
2 – Em um tanque encamisado, um fluido alimentício é aquecido e posteriormente 
mantido a temperatura de 90 ºC por 15 min, seguido de resfriamento. O volume do tanque 
é de 1,5 m3 e as propriedades físicas do fluido são as seguintes: a 25ºC, ρ=1100 kg/m3 e 
µ=5,0x10-3 Pa.s; a 90ºC, ρ=1100 kg/m3 e µ=3x10-3 Pa.s. Recomenda-se usar um impulsor 
do tipo hélice com três pás e s=Da, sob agitação forte. Determine: a) as dimensões do 
sistema; b) a frequência rotacional do impulsor; c) a potência máxima consumida. 
 
3 – Um concentrado de vitaminas é misturado em molasses e taxas satisfatórias foram 
obtidas em um tanque com 0,67 cm de diâmetro, 0,75 m de altura com um impulsor de 
0,33 m de diâmetro girando a 450 rpm. Se para uma aplicação em maior escala, um tanque 
com 2 m de diâmetro, determine os valores adequados para a altura de liquido no tanque, 
diâmetro do impulsor e velocidade de rotação. Considere que devem ser mantidas as 
mesmas condições de mistura. Fluido: Molasse - densidade 1520 kg/m3; viscosidade 6,6 
Nsm-2. Determine a potência requerida para o motor que irá movimentar o impulsor. 
 
4 – Uma turbina é instalada em um tanque com 1,83m de diâmetro. A turbina tem seis 
laminas e diâmetro de 0,61 m e esta posicionada a 0,61 m do fundo do tanque. As laminas 
possuem 0,122 m altura. O tanque contém quatro chicanas cuja largura é 0,15 m. A 
turbina opera a 90 rpm e o líquido no tanque tem viscosidade de 10 cp e densidade de 929 
kg/m3. Considere Dt=H. (1cp = 0,001 kg / m.s) Qual é a potência necessária em kW para 
movimentar o fluido nas condições estabelecidas. Re = 5,185x104 Np = 6 P = 1,6 kW 
Considerando que a solução tem viscosidade de 100.000 cp qual será a potencia 
necessária? Re = 5 Np = 14 P = 3,7 kW 
 
ATENÇÃO: 
 - A avaliação somente poderá ser entregue depois de decorridos 50min de seu início. 
- Utiliz - Caneta esferográfica azul ou preta. Provas entregues escritas a lápis NÃO serão corrigidas. 
 - Será atribuída nota zero ao aluno que devolver sua prova em branco, independentemente de ter assinado a Ata de Prova. 
- Ao aluno flagrado utilizando meios ilícitos ou não autorizados pelo professor para responder a avaliação será atribuída 
nota. zero e, mediante representação do professor, responderá a Procedimento Administrativo Disciplinar, com base no Código de 
Ética. 
CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURICIO DE NASSAU 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA 
 
 
 
5 – Suponha que você esteja desidratando sementes de goiaba em um secador de leito 
fixo (de dimensões 50 cm x 50 cm) a 60ºC e, por motivos operacionais, terá que substituir 
o ventilador com potência de 1 HP por outro de 0,5 HP. As sementes antes da desidratação 
possuem conteúdo de umidade e 0,499 kg/kg total, densidade aparente de 671,7 kg/m3, 
densidade real de 1196,2 kg/m3, diâmetro de 5,3 mm e esfericidade de 0,717. Determine: 
a) a quantidade em massa de sementes que você deverá colocar no secador; b) a 
velocidade máxima na qual o secador deve operar sem que os sólidos fluidizem. 
6 – usando as informações do exercício anterior, calcule para um secador fluidizado: a) a 
altura do leito; b) a perda de carga; c) e a potência.