Potencia da serpentina

por fcthiago Qui 22 Jun 2017, 02:57

Em indústrias, é comum a utilização de tanques encamisados para aquecimento do líquido contido no tanque. Nesses tanques, há envolto uma espécie de camisa térmica preenchida com água junto a uma resistência térmica, conhecida também por serpentina, que promove o aquecimento da água. Essa camisa térmica do tanque não está em contato direto com ele, ou seja, trata-se de um sistema fechado, que não permite a mistura da água com o conteúdo presente no tanque. O sistema desse tipo de tanque é demonstrado na figura a seguir, em que a parte amarela representa a camisa de aquecimento por onde circula a água quente.

Num determinado dia de produção, a serpentina de aquecimento parou de funcionar. O conteúdo presente nesse tanque trata-se de um produto de alto valor agregado, que está sendo produzido por enzimas extremamente sensíveis a variações na temperatura. O Engenheiro de Produção foi solicitado a fazer o reparo imediato, para evitar uma grande perda de produção. Ele verificou que na empresa não havia "resistência de aquecimento" para a troca. Para solucionar o problema, fez uma improvisação (também conhecido como artifício técnico) tirando o pedaço quebrado, cerca de 1/4 do comprimento total da “resistência de aquecimento”, e ligando novamente, o pedaço restante ao conector. Considere que o valor original da potência do chuveiro era 4500W e que a resistividade da “resistência de aquecimento” não muda com a temperatura. Resolva os pontos descritos a seguir:

a) Qual a nova potência dissipada pela serpentina improvisada?

por **Elcioschin** Qui 22 Jun 2017, 09:45

Potência original: P = U²/R ---> U é constante ---> U²/R = 4 500

Nova resistência ---> R' = R - (1/4).R ---> R' = (3/4).R

Nova potência ---> P' = U²/R' --- P' = U²/(3/4).R ---> P' = (4/3).(U²/R) --->

P' = (4/3).4 500 ---> P' = 6 000 W

Você errou na digitação de unidades de medida, ao escrever 4500W
Pela legislação brasileira e internacional é obrigatório deixar um espaço entre o valor da grandeza e o símbolo da mesma: o correto é 4500 W ou 4 500 W

por fcthiago Qui 22 Jun 2017, 15:09

Obrigado grande mestre Elcioschin; quem escreveu o enunciado foi o professor mais eu também cometeria o mesmo erro, agora irei tomar mais cuidado na digitação da unidade de medida. Mais me restou essa dúvida, continuando a questão a letra d) Supondo que com a improvisação o calor fornecido ao tanque aumentou em 40% e que a mistura reacional é sensível ao aumento brusco da temperatura. Qual deve ser a proporção de aumento da massa no tanque para compensar este aquecimento? Considere que o calor específico da substância é constante e que a temperatura final não pode exceder seu valor máximo (é sensível), portanto, a variação de temperatura também deve ser constante.
Eu fiz a seguinte conta:

Qn=Qa + (2/5).Qa à Qn= (5.Qa + 2.Qa)/5 à Qn=(7/5).Qa

Qa=m.Ce.t à c=Ce.t à Qa=m.c

Qn=(7/5).Qa à Qn=(7/5).m.c

Então eu achei que a massa deve aumentar em uma proporção de 7/5.massa anterior, eu queria que vocês confirmassem para mim