Dê um exemplo prático (cotidiano ou industrial) em que controlar o
valor de Q seja útil.

Passo 1

O enunciado pede um exemplo prático em que controlar o valor de Q (a taxa de calor fornecido ou removido de um sistema) seja útil. O conteúdo envolve termodinâmica de transferência de calor e controle de processo, e vamos usar o fato de que alterar Q muda a temperatura do sistema.

Passo 2

Lembre que, num balanço de energia para um sistema em regime transiente, vale
m c_p \frac{dT}{dt} = \dot Q + \sum (\text{outras trocas de energia}),
onde \dot Q é a potência térmica (pos./neg.) que entra no sistema. Controlar \dot Q permite manter a temperatura desejada.

Passo 3

Exemplo industrial: num reator CSTR (reator contínuo bem agitado) que realiza uma reação exotérmica, a temperatura tende a subir devido ao calor liberado pela reação. Para manter a temperatura ótima (maximizar rendimento e evitar runaway), usa‐se uma jaqueta de resfriamento em torno do reator.
Nesse sistema, ajusta‐se a vazão do fluido de resfriamento para controlar \dot Q removido do reator. Se a reação aquece demais, aumenta‐se a vazão de água gelada, elevando o valor negativo de \dot Q (mais calor retirado) e trazendo T de volta ao ponto desejado. Se o reator esfriar demais, reduz‐se essa vazão ou até fornece calor (positivo) para repor energia.

Passo 4

Esse controle de \dot Q é fundamental para
  • prevenir temperaturas muito altas (risco de explosão ou degradedores),
  • manter conversão e seletividade ótima da reação,
  • garantir qualidade e segurança no processo químico.

Resposta

Em um reator contínuo exotérmico com jaqueta de resfriamento, controla‐se a vazão do fluido na jaqueta para ajustar \dot Q removido, mantendo a temperatura do reator estável, garantindo rendimento, seletividade e segurança do processo.

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