Um meio de fermentação líquido a a uma taxa de atravessa um trocador de calor, onde é aquecido até sob pressão. A água usada para aquecer este meio, entra a e sai a . O calor específico do meio de fermentação é e da água é 1,0 . As correntes do meio de fermentação e da água são separadas por uma superfície de metal através da qual o calor é transferido e não há mistura física entre eles. Calcule a corrente de água e a quantidade de calor transferido para o meio de fermentação supondo que não há perda de calor. : 7759,2 Kg/h

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um meio de fermentação líquido que está sendo aquecido em um trocador de calor. Vamos usar conceitos de transferência de calor e balanço de energia para encontrar a corrente de água necessária e a quantidade de calor transferido para o meio de fermentação. Precisaremos das fórmulas de calor específico e balanço de energia.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que sabemos:
  • Temperatura de entrada do meio de fermentação:
  • Temperatura de saída do meio de fermentação:
  • Vazão do meio de fermentação:
  • Calor específico do meio de fermentação:
  • Temperatura de entrada da água:
  • Temperatura de saída da água:
  • Calor específico da água:
  • Pressuposição de que não há perda de calor.

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de calor que o meio de fermentação recebe. A fórmula para calor é:
Onde:
  • é a vazão mássica,
  • é o calor específico,
  • é a variação de temperatura.

Passo 4

Aplicando os valores para o meio de fermentação:
Substituindo:

Passo 5

Agora, como não há perda de calor, o calor que sai da água é igual ao calor que entra no meio de fermentação:
Usamos a mesma fórmula para a água, mas agora queremos encontrar a vazão de água :

Resposta

A corrente de água necessária é de 7.7592 Kg/h e a quantidade de calor transferido para o meio de fermentação é de 77.592 Kcal/h.

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