As propriedades termodinâmicas de uma substância são frequentemente apresentadas, além de em tabelas, em cartas ou em diagramas que são úteis porque apresentam a relação entre as propriedades termodinâmicas e também porque possibilitam a visualização dos fenômenos que ocorrem em cada parte do sistema.

Os chamados diagramas de Mollier usualmente têm como ordenada a

Gás natural, cuja composição molar é 90% de metano, 7% de etano e 3% de propano, escoa no interior de uma tubulação de 0,1 m² de área de seção transversal, com velocidade uniforme igual a 0,56 m/s, na temperatura de 25 °C e pressão de 200 kPa.

Considerando comportamento ideal do gás, a vazão mássica do gás natural nesse escoamento, expressa em kg/s, é

Dados:
Constante universal dos gases R = 8,31 J/(mol.K)
Massa molar do metano = 16 kg/kgmol
Massa molar do etano = 30 kg/kgmol
Massa molar do propano = 44 kg/kgmol

No pátio aberto de uma refinaria, são dispostos tanques fechados, construídos em aço carbono, destinados à estocagem de combustíveis líquidos. Os fundos dos tanques ficam em contato direto com o solo revestido de cimento. Para a situação apresentada, ocorre transferência de calor por

Em um trocador de calor de correntes paralelas, o fluido quente entra a 160 °C e sai a 80 °C, e o fluido frio entra a 20 °C e sai a 60 °C. O coeficiente global de transferência de calor (limpo) para o trocador é 200 W/(m².K), e as resistências de depósito para os fluidos quente e frio são, respectivamente, 0,001m2.K / W e 0,002 m2.K / W.

Se a área de troca térmica é de 3 m², a quantidade de calor transferido, em W, é igual a

A utilização dos sistemas de instrumentação e de controle de processos possibilita a manutenção desses o mais próximo possível das condições desejadas.

Os sistemas de controle em malhas

Um instrumento utilizado para medir temperatura encontra-se a uma temperatura estacionária de 30 °C, apresentando uma constante de tempo de 0,5 min. No tempo inicial (t = 0), o instrumento é colocado em um sistema mantido a 70 °C. Após 0,5 min, a temperatura lida pelo instrumento, em °C, será de, aproximadamente,

Um sistema é formado por dois tanques agitados, tanque 1 e tanque 2, com fornecimento de aquecimento ao tanque 1 com taxa Q. Um líquido entra no sistema a uma temperatura T e sai dos tanques com temperaturas T₁ e T₂, respectivamente. O comportamento térmico desse sistema pode ser representado na forma do diagrama de blocos apresentado abaixo.

O comportamento térmico desse sistema também pode ser descrito através da função de transferência

As figuras 1, 2 e 3 abaixo mostram os comportamentos dinâmicos da resposta de sistemas de primeira ordem e de segunda ordem.

Analise as afirmativas a seguir acerca desses sistemas:

I - A figura 1 representa um sistema de 1ª ordem onde o valor da resposta y(t) alcança 63,2% de seu valor final quando o tempo decorrido é igual à constante de tempo, e, após decorrido um tempo igual a quatro vezes a constante de tempo, a resposta, praticamente, alcança seu valor em estado-estacionário.

II - Nos sistemas de 1ª ordem (figura 1) , para efetuar a mesma variação na saída do sistema, a mudança na entrada deve ser pequena se K_P for grande (sistemas muito sensíveis) ou deve ser grande se K_P for pequeno, e a figura 2 representa o mesmo sistema, porém com a existência de um tempo morto.

III - Na figura 3, a representação do sistema de 2ª ordem reflete um sistema sobreamortecido onde quanto maior o fator de amortecimento mais o sistema demora a responder, sendo o valor do fator de amortecimento da curva 1 > curva 2 > curva 3.

Está correto o que se afirma em

Uma parede de um forno de área igual a 10 m² é constituída de duas camadas: 30 cm de tijolo refratário (k = 1,5 kcal / (h.m.°C)) e 15 cm de revestimento isolante (k = 0,1 kcal / (h.m.°C)). A temperatura da superfície interna do refratário é 955 °C, e a temperatura da superfície externa do isolante é 105 °C.

Se a resistência térmica das juntas de argamassa é desprezível, o calor perdido por unidade de tempo, em kcal/h, e a temperatura da interface refratário/isolante, em °C são, respectivamente,

Um sistema termodinâmico é formado por uma substância pura. A energia interna desse sistema é expressa através da relação U = C.S3 / V, onde C é uma constante, S é a entropia, e V é o volume do sistema.

Se P é a pressão interna do sistema, uma equação de estado desse sistema é