Os itens a seguir se referem a modelos utilizados para repr...

Tema Central: A questão aborda modelos hidráulicos utilizados para descrever o comportamento de fluidos em corpos d'água e reatores, fundamentais no controle de poluição ambiental. Esse conhecimento é essencial para a engenharia ambiental e sanitária, especialmente na modelagem de sistemas de tratamento de águas e efluentes.

Resumo Teórico: Existem diferentes modelos para descrever o movimento de fluidos em reatores:

• Modelo de Mistura Completa: Neste modelo, as partículas são imediatamente dispersas por todo o volume do reator. A concentração de qualquer substância é igual em todo o reator e no efluente. Esse modelo é ideal para processos onde a homogeneidade é desejada.
• Fluxo em Pistão: As partículas passam pelo reator em uma sequência linear, sem mistura lateral. É como um pistão empurrando o fluido de uma ponta à outra.
• Fluxo Disperso: Caracteriza-se por alguma dispersão do fluido no reator, mas com uma ordem sequencial menos rígida que o fluxo em pistão.

Justificativa da Alternativa Correta (A - I e II, apenas):

Item I: A afirmativa está incorreta. O modelo de mistura completa em série não é usado para descrever dispersão intermediária. Ele reflete uma situação onde há mistura completa em cada um dos estágios, não sendo o modelo mais usado para representar regimes intermediários entre fluxo em pistão e disperso.

Item II: Esta afirmativa está incorreta. O enunciado descreve o fluxo em pistão, onde as partículas entram, passam e saem na mesma ordem. O fluxo disperso, ao contrário, permite mistura e troca entre as partículas.

Item III: Esta afirmativa está correta. Ela descreve precisamente o regime de mistura completa, onde a concentração é uniforme em todo o reator. Portanto, a efluente tem a mesma concentração que qualquer ponto interno.

Portanto, as afirmativas I e II são incorretas, corroborando a alternativa A como correta.

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I. O modelo hidráulico de mistura completa em série é usado para descrever o regime de dispersão intermediária existente entre as duas situações extremas de fluxo em pistão e fluxo disperso, sendo o mais usado na prática.

Mistura completa em série Os reatores de mistura completa em série são utilizados para modelar o regime hidráulico que existe entre os regimes ideais de fluxo em pistão e mistura completa Série uma unidade (mistura completa), série infinita (fluxo em pistão).

II. No modelo de fluxo disperso, as partículas de um fluido entram continuamente em uma extremidade do tanque, passam através dele e são descarregadas na outra extremidade, na mesma sequência em que entraram.

Fluxo disperso O fluxo disperso é obtido em um sistema qualquer com grau de mistura intermediário entre os dois extremos de fluxo pistão e mistura completa  

III. No regime hidráulico de mistura completa, as partículas poluentes que entram no reator são imediatamente dispersas em todo o reator e, assim, a concentração efluente é igual à concentração em qualquer ponto em seu interior.

Mistura completa - As partículas que entram no tanque são imediatamente dispersas em todo o corpo do reator. O fluxo de entrada e saída é contínuo (tanques circulares ou quadrados).

É importante conhecermos também o conceito de fluxo em Pistão.

Fluxo em pistão - Fluxo se processa como um êmbolo, sem misturas longitudinais. As partículas mantém a sua identidade e permanecem no tanque por um período igual ao tempo de detenção hidráulico. (tanques longos, elevada relação comprimento-largura)

Fonte: http://jararaca.ufsm.br/websites/ces/download/A6.pdf