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O tanque com agitação e mistura apresentado na figura abaixo é utilizado para concentrar uma solução contendo um soluto A. Uma vazão em massa contí...

O tanque com agitação e mistura apresentado na figura abaixo é utilizado para concentrar uma solução contendo um soluto A. Uma vazão em massa contínua W1 com uma fração mássica de soluto x1 é continuamente alimentada no tanque. O tanque possui um sistema de controle feedback, onde um sensor de composição AT mede a concentração do soluto no tanque. Se a concentração estiver abaixo do setpoint, o controlador AC irá enviar um sinal para o atuador AY para aumenta a aberturar da válvula e permitir a entrada da solução pura de A com vazão mássica W2 até atingir o valor especificado para a fração mássica x. Se a concentração estiver acima da desejada, a abertura da válvula irá diminuir, assim diminuindo a vazão W2. O tanque é perfeitamente agitado e a densidade constante durante todo o processo. A vazão mássica de saída é diretamente proporcional ao nível de líquido dentro do tanque, dada pela seguinte expressão: w = k1h0,5 Qual alternativa apresenta, corretamente, o modelo dinâmico para a variação da fração molar x nesse processo? dx/dt = [1/M(t)] [W1(x1 + x) + W2(x2 + x)]. dx/dt = [1/M(t)] [W1(x1 - x) + W2(x2 - x)]. dx/dt = [1/M(t)] [W1(x1 + x) + W2(x2 - x)]. dx/dt = [1/M(t)] [W1(x1) + W2(x2)]. dx/dt = [1/M(t)] [W1(x1 - x) + W2(x2 + x)].

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O modelo dinâmico para a variação da fração molar x nesse processo é dado por: dx/dt = [1/M(t)] [W1(x1 - x) + W2(x2 - x)] Onde: - dx/dt é a taxa de variação da fração molar x em relação ao tempo t; - M(t) é a massa total no tanque no instante t; - W1 é a vazão mássica contínua de alimentação da solução com fração mássica x1; - W2 é a vazão mássica de alimentação da solução pura de A; - x1 é a fração mássica de soluto na solução contínua de alimentação; - x2 é a fração mássica de soluto na solução pura de A; - x é a fração mássica de soluto no tanque. O modelo considera que a variação da fração molar x no tanque é influenciada pelas vazões de entrada W1 e W2, bem como pela diferença entre a fração molar atual x e a fração molar desejada (setpoint), que é controlada pelo sistema de controle feedback.

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