ENADE 2023: Em uma indústria química, é conduzido determinado processo ao qual deve ser adicionado óleo quente

ENADE 2023: Em uma indústria química, é conduzido determinado processo ao qual deve ser adicionado óleo quente

ENADE 2023: Em uma indústria química, é conduzido determinado processo ao qual deve ser adicionado óleo quente. Para o condicionamento desse fluido, dispõe-se de um tanque acumulador agitado contendo uma camisa de aquecimento, conforme demonstrado na figura a seguir.

Inicialmente, esse tanque continha m0 = 50 kg de óleo a 20 °C. Então, as linhas de alimentação e descarga foram abertas, o que permitia o fluxo de óleo à vazão de 3 kg/s, mantendo-se, portanto, o nível do tanque constante.

O coeficiente global de troca térmica, UC, sugerido pelo fabricante é de 200 W∙m-2∙K-1, a área da camisa de vapor é de 15 m² e a capacidade calorífica do óleo, cp,óleo, é de 1,5 kJ∙kg⁻¹∙K⁻¹.

O balanço de energia de um sistema sem reação, com variação desprezível de energia cinética e potencial e sem trabalho de eixo é dado por

em que: U é a energia interna; m, a vazão mássica; h, a entalpia por unidade de massa; Q, a taxa de calor, definido por Q =UC ∙A∙ (TV –Ts); e os subscritos são e , para a corrente de entrada; e s, para a corrente de saída; TV é a temperatura do vapor; e A é a área de troca térmica.

Com base nesses dados, assinale a opção que apresenta o valor aproximado da temperatura de saída do óleo após 100 s de operação.

A) 25 °C.

B) 50 °C.

C) 60 °C.

D) 100 °C.

E) 120 °C.

RESOLUÇÃO:

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GABARITO:

C) 60 °C.

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