Um tanque cilíndrico para conter 10 lbm de nitrogênio comprimido à pressão de 200 atm (manométrica) e 70 deve ser projetado. As restrições do projeto são que o comprimento do tanque deve ser o dobro do diâmetro e a espessura das paredes deve ser igual a 1/4 de polegada. Quais são as dimensões externas do tanque?

Passo 1

Fala pessoal!! Tudo certo? Aqui temos mais um problema bem bacana de mecânica dos fluidos. Bora lá!?

Primeiramente, vamos separar todos os dados disponíveis:

P = 200   a t m T = 70 ℉

R = 0,082 a t m L K

Passo 2

Vamos lá, para esse exercício usaremos a equação dos gases ideias, logo, sabemos que:

P =   ρ R T

Sendo assim, sabemos também que:

ρ = M V

Em que V, é o volume do tanque.

Passo 3

Enfim, combinando ambas equações acima, obtemos a seguinte:

M = P π D 3 2 R T

Isolando o D na equação acima, e substituindo os valores, teremos: D =   2 ∙ 0,0 82 ∙ 70 200 ∙ π 3

D = 0,263   p o l

Dando continuidade sabemos que:

L = 2 ∙ D

L = 2 ∙ 0,263

L = 0,526   p o l

Passo 4

As dimensões encontradas acima de “D” e “L” são as dimensões internas, agora vamos encontrar as dimensões externas, para isso, sabemos que as espessuras serão 1 4 p o l , com isso teremos:

1 ∙ 1 4 p o l = 0,25   p o l

Passo 5

As dimensões externas serão mais largas 0,50   p o l , com isso teremos:

D = 0,263 + 0,50 = 0,763   p o l

L = 0,526 + 0,50 = 1,026   p o l

Passo 6

As dimensões externas serão mais largas 0,50   p o l , com isso teremos:

D = 0,263 + 0,50 = 0,763   p o l

L = 0,526 + 0,50 = 1,026   p o l

Passo 7

Portanto, esses são os nossos resultados:

D = 0,263 + 0,50 = 0,763   p o l

L = 0,526 + 0,50 = 1,026   p o l

Essa resolução te ajudou? Responde Aí! Até a próxima, tchaaaau!

Resposta

D = 0,263 + 0,50 = 0,763   p o l

L = 0,526 + 0,50 = 1 , 026   p o l