Balanço energetico

3 – FUNDAMENTOS BÁSICOS DA PREVISÃO DO COMPORTAMENTO DOS SISTEMAS AMBIENTAIS

Transferência de Massa e Energia

Introdução

Engenheiros precisam estar familiarizados não só com as unidades do sistema internacional (SI), como também com as americanas de pés(feet), libras(pounds), horas(hours), e graus Fahrenheit.

Serão apresentados dois tópicos fundamentais, a lei de conservação de massa e a lei de conservação de energia. Essas leis nos dizem que teoricamente podemos considerar os fluxos de massa e energia para dentro e para fora de qualquer sistema ambiental. A lei de conservação da massa, além de nos dar um importante instrumento para quantificar os poluentes e como eles se dispersam no ambiente, lembra-nos que tem que ir para algum lugar, e que nos devemos ser cuidadosos com abordagens que meramente transportam os poluentes de um meio para outro.

De maneira similar, a lei de conservação da energia é também um instrumento essencial de avaliação para os sistemas ambientais. Quando combinado com outros princípios termodinâmicos, será útil em muitas aplicações, incluindo o estudo de mudanças climáticas globais, poluição térmica, e dispersão de poluentes do ar.

3.1 - Unidades de Medida

O sistema internacional será o mais usado mas podem aparecer problemas envolvendo também as unidades no sistema americano. A tabela 3.1 fornece alguns dos fatores de conversão mais usados.

Tabela 3.1 – Algumas unidades básicas e fatores de conversão

No estudo da engenharia ambiental, é muito comum encontrar-se quantidades extremamente altas ou baixas. A concentração de algumas substâncias tóxicas devem ser medidas em partes por bilhão (ppb), por exemplo, enquanto a taxa de energia de um país deve ser medida em milhares de bilhões de watts (terawatts). Para descrever quantidades tão extremas, é útil ter um sistema de prefixos que acompanham cada unidade. A tabela 3.2, apresenta alguns desses prefixos.

Frequentemente, é