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Seja um recipiente que contém, inicialmente, 2000 l de água e 100 kg de sal. É Inserida no recipiente uma solução (água salgada) com uma concentraç...

Seja um recipiente que contém, inicialmente, 2000 l de água e 100 kg de sal. É Inserida no recipiente uma solução (água salgada) com uma concentração de 5 kg de sal por litro de água, a uma taxa fixa de 25 L/min. Esta solução é misturada completamente e tem uma saída do tanque com uma taxa de 25 L/min. Determine a quantidade de sal que permanece no recipiente após 4800s do início.


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TESTE 01 CALCULO 3
5 pág.

Cálculo III Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

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Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da quantidade de sal no recipiente em função do tempo: Q(t) = Q0 - (Cin - Cout) * V * t Onde: - Q(t) é a quantidade de sal no recipiente no tempo t; - Q0 é a quantidade de sal inicial no recipiente; - Cin é a concentração de sal da solução que entra no recipiente; - Cout é a concentração de sal da solução que sai do recipiente; - V é o volume do recipiente; - t é o tempo decorrido. Substituindo os valores dados, temos: Q(t) = 100 - (5 - Q(t)/2000) * 25 * t Resolvendo para Q(t), temos: Q(t) = 2000 * (5 - e^(-t/160)) Substituindo t = 4800s, temos: Q(4800) = 2000 * (5 - e^(-4800/160)) ≈ 166,7 kg Portanto, a quantidade de sal que permanece no recipiente após 4800s é de aproximadamente 166,7 kg.

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