Atps Fisica 3

Etapa 1

Passo 1

FATORES INFLUENTES PARA EXPLOSÕES DE POEIRA

Uma atmosfera é explosiva quando a proporção de gás, vapor ou pó no ar é tal que uma faísca proveniente de um circuito elétrico ou do aquecimento de um aparelho provoca a explosão. Para que se inicie uma explosão, três elementos são necessários:

Combustível + oxigênio + faísca = explosão.

Combustível: é o pó em suspensão.

Oxigênio: facilmente disponível na maior parte das operações industriais.

Fonte de ignição: gerada por uma chama qualquer, uma faísca de solda, combustão espontânea, ou riscos eletrostáticos inerentes do processo de produção.

A seguir, as características físico-químicas dos fatores influentes na ocorrência de explosões por pó em suspensão.

Tamanho da partícula: < 0,1 milímetro;

Concentração da poeira: 40 g/m³ - 4000 g/m³;

Índice de umidade: < 11%;

Oxigênio: > 12%;

Energia de ignição: > 10mJ – 100 mJ;

Temperatura da ignição: 410º - 600ºC.

FONTE DE IGNIÇÃO

Um exemplo de fonte de ignição relacionado ao campo elétrico é a ruptura dielétrica.

Quando o módulo do campo elétrico no ar excede um valor crítico, o ar sofre uma ruptura dielétrica, processo no qual o campo arranca elétrons de átomos do ar. Com isso, o ar se torna um condutor de corrente elétrica, já que os elétrons arrancados são postos em movimento pelo campo.

PÓS COM ALTO INDÍCE DE EXPLOSIVIDADE

PÓ IND. DE EXPLOSIVIDADE PRESSÃO (LBS)

Amido de milho 9,5 106

Açúcar em pó 9,6 109

Farinha de trigo 4,1 97

Malte de cevada 5,5 95

EXPLOSÃO DE ARMAZEM DE SOJA

A empresa trabalha no ramo da extração de óleos vegetais e produção de farelos a partir do processamento da soja, e está localizada no Distrito Industrial, às margens da BR-392 (estrada da Barra).

O major André Ricardo Silvério, do Corpo de Bombeiros, disse que ainda não há 100% de certeza dos motivos das explosões. "Só a perícia, que possivelmente será feita pela seguradora da empresa, poderá afirmar", ressaltou. No entanto, avaliou por experiência e baseado no que ocorre em âmbito mundial, neste tipo de ambiente (depósitos de grãos), que a explosão pode ter iniciado a princípio no elevador de grãos.

Ele explicou que no processo todo, entre descarregar o caminhão e o transporte do cereal nas esteiras e elevadores, há a liberação de partículas de poeira, que acabam formando uma nuvem que, em contato com o oxigênio e o calor, torna-se um gás de fácil combustão. "Um simples apagar ou acender de um interruptor pode causar uma explosão", disse ele. (Fonte: Jornal Agora).

Passo 2

Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilíndrico de plástico de raio R= 5,0 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com uma densidade volumétrica ρ. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.

Resposta:

O campo elétrico E aponta para o centro do eixo do cilindro, pois as linhas do campo elétrico se afastam das cargas positivas e se aproximam das cargas negativas.Como o pó contido dentro do cano cilíndrico esta carregado negativamente o campo elétrico é atraído no sentido da carga.

Passo 3

Escrever uma expressão utilizando a Lei de Gauss, para o módulo do campo elétrico no interior do cano em função da distância r do eixo do cano. O valor E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor máximo de E e a que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para p= 1,1. 10¯³ ¬¬ C/m³

Da lei de Gauus tem-se que :

|E|*|A|* cos(a)=Qenv/ε0

Usaremos a densidade de cargas para encontrar a carga interna:

Qenv= ρ*volume interno do cilindro de raio r

Qenv=ρ*π*r^2*h

Área do cilindro:

A=2*π*r*h

Logo, |E|*|A|* cos(a)=Qenv/ε0

E*2π*r*h*cos⁡(a)=(ρ*π*r^2*h)/ε

E=(ρ*r)/2ε

Passo 4 (Equipe)

Verificar