Apostila balanço de massa e energia

1

Capítulo III - Uma introdução aos Balanços de Massa e Energia
Processos metalúrgicos comuns se dão com conservação de massa e energia. Estes balanços podem, então, serem utilizados para uma série de fins, por exemplo, cálculos de carga, cálculo de consumo energético, construção de modelos de controle de processo. Como uma primeira medida se faz necessário conhecer os valores das massas, que são admitidas ou produzidas no processo, e os valores de grandezas termodinâmicas como energia livre, entalpia. Valores de grandezas físicas não são conhecidos com exatidão, toda técnica de medição está sujeita a erros, sistemáticos e aleatórios. Daí a propriedade de se relembrar o conceito de erro de medições, e suas implicações em metalurgia. III-1 CONCEITO ESTATÍSTICO DE MEDIDA E ERRO Vamos supor que se queira lançar ferraduras de modo que elas se encaixem em um pino cravado a uma distância X m , tal como esquematizado na Figura III-1.

Figura III - 1 – Histograma de freqüência para um determinado lançador de ferraduras É natural que, mesmo com bastante dedicação, nem sempre o sucesso seja obtido, as razões do fracasso podendo variar desde fatores estritamente pessoais (treinamento, coordenação motora, etc) até fatores ambientais (correntes de ar, etc). O resultado é que se o espaço ao redor de X m for dividido, em intervalos de comprimento ∆X e, se for quantificada a freqüência com que cada intervalo é atingido, obter-se-á um histograma similar ao esboçado na Figura III-1. Tal histograma ou as quantidades matemáticas que o caracterizam (por exemplo média e desvio padrão), pode ser utilizado para comparar diversos jogadores: é óbvio que o melhor jogador será aquele que obtiver um histograma que indique a maior concentração de arremessos em torno de X m , Figura III-2.

2

Figura III - 2 – Histograma comparativo entre dois jogadores Situação similar ocorre sempre que se quer, através de um dado processo, determinar o valor de uma grandeza em uma série de