Enunciado

68 - Após a modelagem de uma mistura de papel e celulose por vácuo a quente, o produto, uma embalagem para ovos, é transportado sobre uma esteira por 18 s em direção à entrada de um forno a gás, onde é secada até a umidade final desejada. Muita pouca água evapora ao longo deste trecho. Assim, para aumentar a produtividade da linha de produção, é proposta a instalação de um banco de aquecedores por radiação infravermelha sobre a esteira transportadora, que fornece um fluxo térmico radiante uniforme de 5000 W / m 2 . A embalagem possui uma área exposta de 0,0625   m 2   e uma massa de 0,220   k g , com 75 % de água, ao final da etapa de modelagem. O engenheiro-chefe da fábrica irá aprovar a compra dos aquecedores se eles puderem reduzir a umidade em 10 % da massa total. Você recomendaria a compra dos aquecedores? Considere o calor de vaporização da água igual a

h f g = 2400   k J / k g .

Passo 1

O calor fornecido a embalagem para ovos é dado por:

q = q r a d × A

= 5000 × 0,0625

= 312,5   W

Agora o calor ganho em 18 segundos é:

= 312,5 × 18

= 5625   J

Passo 2

O calor de vaporização da água é:

h f g × m á g u a = 5625

m á g u a = 5625 2400 × 10 3

m á g u a = 0,00234   K g

O engenheiro-chefe da fábrica irá aprovar a compra dos aquecedores se eles puderem reduzir a umidade em 10 % da massa total.

Os 10% da massa total são, 0,1 × 0,220 = 0,022   k g .

A partir disso, podemos concluir que a massa evaporada é inferior a 10% da massa total, assim não recomendaria a compra dos aquecedores.

Resposta

Não recomendaria.

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