PEA Fenomenos de Transporte

Etapa 3

Passo 1 - Pesquisar em livros da área, revistas e jornais ou sites da internet sobre em quais condições ou hipóteses se pode utilizar a Equação de Bernoulli e quais as considerações devem ser feitas no seu projeto para que a mesma seja utilizada.

A equação de Bernoulli, como o próprio nome indica, foi desenvolvida pelo matemático e físico suíço Daniel Bernoulli (1700-1782).

A integração da equação dp/ρ + g/dz + v/dv = 0, no caso de massa específica constante, origina a equação de Bernoulli: gz + v2/2 + p/ρ = constante.

A constante de integração (designada constante de Bernoulli) varia, em geral, de uma linha de corrente à outra, mas permanece constante ao longo de uma linha de corrente num escoamento permanente, sem atrito, de um fluido incompressível. Estas quatro hipóteses são necessárias e devem ser lembradas quando da sua aplicação.

Passo 2 - Calcular a pressão na entrada do tanque principal, considerando que os 15 cm de comprimento do tubo seja igual à altura de diferença entre o tanque principal e o tanque auxiliar e que o tanque principal seja aberto à atmosfera. Considerar que a velocidade no tubo varia de 1,95 m/s até 2,05 m/s.

γH2O = 9790,38 N/m³

h = 0,30423 m (PHR Tanque Auxiliar)

P = γ * h

Então P = 9790,38 * 0,30423

P = 2978,53 Pa

Passo 3 - Calcular a energia térmica ou interna no tubo por unidade de peso, supondo que o escoamento é adiabático, isto é, semtrocas de calor e esse aquecimento é provocado pelo atrito do líquido com o tubo. Para efeito de cálculos, considerar que a massa específica da água é igual a 0,998 g/cm3. Adotar a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s.

P = 2978,53 Pa

V = 2 m/s (média entre 2,05 à 1,95)

d = 0,025 m

ϵ = 2,718281828

Energia Térmica = (((1 / 2) * ( v²) + d + ϵ + (P / ρ)))

então (((1 / 2) * 2² + 0,025 + 2,718281828 + (2978,53 / 998)))

Energia Térmica = 7,73

Passo 4

Requer os cálculos acima, já prontos.

ETAPA 4

Passo 1

¬Resistencia térmica é a capacidade dos materiais em reter o calor.

Quanto maior o valor de R, melhor seu desempenho térmico/isolação térmica do material. Quando ligado aos terminais de uma bateria, o resistor transforma parte da energia que chega até ele em energia térmica.

Um resistor de Resistencia R é percorrido por uma corrente elétrica I quando ligado aos terminais de uma fonte ou bateria de tensão U. Ao percorrer o circuito e chegar até o Resistor R, a energia recebida pelas cargas elétricas é transformada em energia térmica no resistor. Isso acontece diariamente quando ligamos o chuveiro elétrico, que possui uma resistência interna.

A corrente elétrica, ao passar pelo resistor faz com que ele se aqueça liberando calor. Assim, pode-se dizer que quando a energia é transformada em calor, dizemos que ela foi dissipada. Desta forma, também podemos dizer potencia dissipada, que nada mais é do que a energia que se transformou em calor por unidade de tempo.

Existe uma grande variedade de peixes ornamentais, onde suas temperaturas ideais variam em média de 23° a 32°. Sendo assim a equipe estipulou que vamos manter a temperatura do tanque em 30°.

Temp. ambiente: 20°C

Calor especifico da água (Cp)= 4184J/Kg°C

Tempo (T)= 60s

ρ= 998g/m³

3l = 2,994Kg

Q= m . Cp . Δt

Q= 2,994 . 4184 . 10 = 125149,36 . 0,80 = 101119,36

Q= 101119,36/ 60 = 1668,65 w/s = 0,3985 kcal/s

Passo 2

Calcular a taxa de transferência de calor das paredes do tanque para o ambiente a partir da geometria do projeto, da condutividade do material que será utilizado na confecção e da variação de temperatura que será estabelecida, considerando a temperatura na água aquecida pelos resistores e a temperatura ambiente ao redor do tanque. A partir dos resultados, descobrir qual a porcentagem de perda do calor entre as resistências ate chegar ao ambiente.

Temperatura ideal