Questão 3498538

Em uma indústria química, é conduzido determinado processo ao qual deve ser adicionado óleo quente. Para o condicionamento desse fluido, dispõe-se de um tanque acumulador agitado contendo uma camisa de aquecimento, conforme demonstrado na figura a seguir.

Inicialmente, esse tanque continha m₀ = 50 kg de óleo a 20 °C. Então, as linhas de alimentação e descarga foram abertas, o que permitia o fluxo de óleo à vazão de 3 kg/s, mantendo-se, portanto, o nível do tanque constante. O coeficiente global de troca térmica, U_C , sugerido pelo fabricante é de 200 W∙m^-2∙K^-1, a área da camisa de vapor é de 15 m² e a capacidade calorífica do óleo, c_p,óleo , é de 1,5 kJ∙kg^-1∙K^-1.

O balanço de energia de um sistema sem reação, com variação desprezível de energia cinética e potencial e sem trabalho de eixo é dado por

em que: U é a energia interna; m, a vazão mássica; h, a entalpia por unidade de massa; Q, a taxa de calor, definido por Q =U_C ∙A∙ (T_V –T_s ); e os subscritos são e , para a corrente de entrada; e s, para a corrente de saída; T_V é a temperatura do vapor; e A é a área de troca térmica.

Com base nesses dados, assinale a opção que apresenta o valor aproximado da temperatura de saída do óleo após 100 s de operação.