Num teste de vazamento de uma rede de ar comprimido em uma determinada fábrica, o sistema foi pressurizado em 7,5 bar e depois, fechada a válvula de admissão do reservatório. Verificou-se que a pressão do ar no sistema caiu de 7,5 para 5,5 bar em 50 minutos. Considerando que o volume do reservatório (incluindo tubulação de distribuição) é de 4500 litros, qual foi o volume de ar perdido? E o vazamento médio?
Passo 1
O enunciado descreve um reservatório (mais tubulação) de volume
L que foi pressurizado a
bar (manométrica) e, após fechar a admissão, caiu para
bar em
min. Precisamos usar o comportamento do gás ideal em temperatura constante para determinar (a) o volume de ar “livre” perdido e (b) o vazamento médio.
Passo 2
Em um processo isotérmico de gás ideal vale
Seja
e
as pressões absolutas iniciais e finais; o número de mols perdido é
Para expressar esse gás perdido como “volume livre” a pressão atmosférica
bar, invertemos a relação:
Passo 3
Converter as pressões manométricas em absolutas (soma de
bar):
Logo
e em litros
Passo 4
O vazamento médio
é o volume perdido dividido pelo tempo:
Resposta
Volume de ar perdido
L (ou
de ar livre)
Vazamento médio L/min (ou
/min)
Vazamento médio