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Na reciclagem de equipamentos eletrónicos, a extração de metais pode ser feita através de diferentes processos.
Na pirometalurgia, removem-se os metais líquidos à medida que estes se vão fundindo por aumento da temperatura da mistura.
A tabela apresenta, para a prata, a capacidade térmica mássica (no estado sólido), o ponto de fusão (à pressão atmosférica normal) e a variação de entalpia mássica de fusão.
Considere que foram extraídos $1,40 \mathrm{~kg}$ de prata, no estado sólido, de diversos equipamentos eletrónicos.
Determine, em unidades SI, a potência mínima de um forno necessária para, em 600 segundos, fundir a totalidade da prata, inicialmente a $25,0{ }^{\circ} \mathrm{C}$.
Apresente todos os cálculos efetuados.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Para a fusão desta massa de prata será necessário primeiramente elevar a sua temperatura até ao seu ponto de fusão, um processo cuja energia requerida pode ser calculada por:
$$\begin{aligned}& E=m c \Delta \theta \quad\quad \Delta \theta=961,8-25=936,8^{\circ} \mathrm{C} \\& E_{\text {aquecimento }}=1,4 \times 235 \times 936,8 \approx 3,08 \times 10^{5} \mathrm{~J}\end{aligned}$$
Para além disto é necessária energia para a fusão propriamente dita da prata.
$$\begin{gathered}E_{\text{fusão}}=m \Delta h_{\text{fusão}} \quad\quad \Delta h_{\text{fusão}}=105 ~\mathrm{kJ}~\mathrm{kg}^{-1}=1,05 \times 10^{5} \mathrm{~J} ~\mathrm{kg}^{-1} \\E_{\text{fusão}}=1,4 \times 1,05 \times 10^{5}=1,47 \times 10^{5} \mathrm{~J}\end{gathered}$$
A energia total requerida para fusão da prata será:
$$E=E_{\text {fusão }}+E_{\text {aquecimento }}=1,47 \times 10^{5}+3,08 \times 10^{5}=4,55 \times 10^{5} \mathrm{~J}$$
Recorrendo à fórmula potência é possível calcular a potência requerida para a transferência desta energia por um forno num período de 600 segundos.
$$P=\frac{E}{\Delta t}=\frac{4,55 \times 10^{5}}{600} \approx 759 \mathrm{~W}$$
Resposta: A potência deste forno deverá ser de 759 watts.
Fonte: Mestre Panda
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