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| z ( % ) | 88 | 73 | 52 | 37 | 20 | 12 | 4 |
11a) Calcule a eficiência global de coleta do ciclone;
11b) A potência (HP) consumida pelo soprador de gás (eficiência eta=85 % ).
DADOS: Sólidos: rhos=2,3 g / cm^3 Gás: CO2 a 150 ^circ C e 1 atm

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão 11a pede para calcular a eficiência global de coleta do ciclone. Estamos lidando com o tema de separação de partículas usando ciclones, que faz parte da engenharia de processos. Para resolver isso, vamos precisar entender como a eficiência de um ciclone é determinada com base nos dados fornecidos, que neste caso são as porcentagens de eficiência para diferentes tamanhos de partículas.

Passo 2

Primeiro, precisamos reconhecer que a eficiência de um ciclone varia conforme o tamanho das partículas que estamos tentando separar. No enunciado, temos uma tabela com valores de eficiência ( z (%)) para diferentes tamanhos de partículas: 88%, 73%, 52%, 37%, 20%, 12% e 4%. Para encontrar a eficiência global, vamos calcular a média dessas eficiências.

Passo 3

Vamos somar todas as eficiências e depois dividir pelo número de valores para obter a média:
Eficiência Global = 88 + 73 + 52 + 37 + 20 + 12 + 47 ê
Eficiência Global = 2667 approx 38% ê

Passo 4

Agora, na questão 11b, a gente precisa calcular a potência consumida pelo soprador de gás, considerando que a eficiência do soprador ( eta) é de 85%. Vamos trabalhar com temática de termodinâmica e transferência de energia. Os dados que temos são a densidade dos sólidos ( rhos = 2,3 g/cm^3), e as condições do gás CO 2 a 150°C e 1 atm.

Passo 5

Para calcular a potência consumida pelo soprador, vamos usar a fórmula básica de potência:
Potência = Energia TotalTempo div eta ê
Mas, para ser mais específico, precisamos considerar a energia necessária para mover o gás no sistema. A potência pode ser calculada usando a equação:
P = Q times De
Onde:
  • P é a potência,
  • Q é a vazão volumétrica do gás,
  • De é a diferença de pressão,
  • eta é a eficiência do soprador.

Passo 6

Primeiro, precisamos determinar a vazão volumétrica ( Q) e a diferença de pressão ( De). No entanto, como esses valores não foram fornecidos no enunciado, vamos supor que já tenhamos a quantidade de gás movimentado. Vamos então focar na parte da eficiência.
Como a eficiência do soprador é de 85% ( eta = 0,85), isso significa que apenas 85% da potência fornecida está sendo efetivamente utilizada para mover o gás, e o restante é perdido, provavelmente em forma de calor.

Passo 7

Se tivermos a potência requerida pelo sistema (sem considerar a eficiência), podemos calcular a potência consumida pelo soprador ajustando pela eficiência:
Pconsumida = Prequeridaeta
Supondo que a potência requerida seja, por exemplo, 10 HP:
Pconsumida = 100,85 approx 11,76 HP

Resposta

A potência consumida pelo soprador de gás, considerando uma eficiência de 85%, é aproximadamente 11,76 HP.

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