Folhas Exercicios Termodinamica MIEA 2007 2008 V2

Universidade de Coimbra
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento de Engenharia Química
Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente 2007-2008
PROBLEMAS DE TERMODINÂMICA

1. Um modelo usado para estimar a poluição nas grandes áreas urbanas é o da caixa. Neste modelo supõe-se existir uma caixa acima da cidade a cuja altura se dá a mistura dos poluentes e cuja largura é determinada pelas dimensões da área urbana. O vento sopra através da “parede” da caixa e mistura-se com os poluentes resultando numa determinada concentração de poluente.

Determinar a concentração de SO2 no ar (em μg/m3) da camada superior de uma cidade considerando a mistura ar/SO2 ocorre a uma altura de 1210m, que a dimensão perpendicular á direcção do vento é 105 m, que a velocidade do vento é em média de 15 400m/h e que a quantidade de SO2 resultantes das emissões urbanas é 6.24x105 tons/ano.
R. 39 μg/m3.

2. Pretende-se projectar um sistema de controlo de poluição para remover partículas que são emitidas numa concentração igual a 125 000 µg/m3 para uma corrente de ar de caudal de 180 m3/s. Esta corrente de ar dá entrada no sistema de controlo e o mesmo consegue remover 0.48 toneladas/dia de partículas. Determinar a concentração das partículas não removidas (em μg/m3), CR , e a eficiência da remoção, Ef [Ef=partículas removidas/partículas totais)×100].

R. CR=94×103 µg/m3 , Ef= 25 %.

3. A figura seguinte mostra um espessador por efeito de gravidade usado em sistemas de tratamento de águas residuais.

TANQUE

Este aparelho separa os sólidos em suspensão do líquido (geralmente a água) dado que os sólidos são geralmente mais densos que a água. Os sólidos mais densos acumulam-se no fundo do tanque de onde são removidos. Numa instalação deste tipo a alimentação (A) é constituída por um caudal de 40 m3/hr com uma concentração de sólidos suspensos de 5000 mg/L. Se o espessador for operado em estado