Cálculos de balanço material são indispensáveis para se compreender problemas de fenômenos de transporte, tanto simples quanto complexos. Fonte: YOSHI, H. C. M. H.; ORGEDA, R. Fenômenos de transporte. Maringá: UniCesumar, 2020. Em processos industriais, é comum que tanques sejam abastecidos e esvaziados simultaneamente, exigindo atenção ao balanço de vazão para evitar transbordamento ou interrupção do fornecimento de fluido. Um tanque de processo possui capacidade de 1000 litros e contém inicialmente 500 litros. No instante em que se inicia o abastecimento do tanque a 200 L/h, também se inicia o consumo de fluido pelo processo a 100 L/h. Considerando as informações dadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o tempo necessário para o tanque atingir sua capacidade máxima: Alternativas Alternativa 1: Ao utilizar a lei de conservação da massa, obtém-se que atinge sua capacidade máxima em 5h. Alternativa 2: Ao utilizar a lei de conservação da massa, obtém-se que o tanque atinge sua capacidade máxima em 20h. Alternativa 3: Ao utilizar a lei de conservação da massa, obtém-se que o tanque atinge sua capacidade máxima em 10h. Alternativa 4: Ao utilizar a lei de conservação

Question

Cálculos de balanço material são indispensáveis para se compreender problemas de fenômenos de transporte, tanto simples quanto complexos.   Fonte: ...

Ed · Answer

Para resolver essa questão, precisamos calcular a taxa líquida de abastecimento do tanque e, em seguida, determinar quanto tempo levará para atingir a capacidade máxima.

1. **Capacidade do tanque**: 1000 litros
2. **Volume inicial**: 500 litros
3. **Taxa de abastecimento**: 200 L/h
4. **Taxa de consumo**: 100 L/h

Agora, vamos calcular a taxa líquida de abastecimento:

$$
\text{Taxa líquida} = \text{Taxa de abastecimento} - \text{Taxa de consumo} = 200 \, \text{L/h} - 100 \, \text{L/h} = 100 \, \text{L/h}
$$

Agora, precisamos calcular quanto volume ainda falta para o tanque atingir sua capacidade máxima:

$$
\text{Volume restante} = \text{Capacidade do tanque} - \text{Volume inicial} = 1000 \, \text{L} - 500 \, \text{L} = 500 \, \text{L}
$$

Agora, podemos calcular o tempo necessário para atingir a capacidade máxima:

$$
\text{Tempo} = \frac{\text{Volume restante}}{\text{Taxa líquida}} = \frac{500 \, \text{L}}{100 \, \text{L/h}} = 5 \, \text{h}
$$

Portanto, a alternativa correta é:

**Alternativa 1: Ao utilizar a lei de conservação da massa, obtém-se que atinge sua capacidade máxima em 5h.**

Fenômenos de Transporte

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