The ducts of an air heating system pass through an unheated area. As a result of heat losses, the temperature of the air in the duct drops by
. If the mass flow rate of air is
, determine the rate of heat loss from the air to the cold environment.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A questão fala sobre a perda de calor em um sistema de aquecimento de ar que passa por uma área não aquecida. A temperatura do ar diminui 3°C e queremos descobrir a taxa de perda de calor. Vamos precisar entender conceitos de transferência de calor, especificamente como calcular a perda de calor devido a uma mudança de temperatura no fluxo de massa do ar.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a taxa de fluxo de massa de ar de kg/min para kg/s, porque as fórmulas geralmente usam segundos como unidade de tempo. Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula para calcular a taxa de perda de calor (
) quando há uma mudança de temperatura no fluxo de massa. A fórmula é:
Onde:
-
é a taxa de perda de calor (em Watts, W) -
é a taxa de fluxo de massa (em kg/s) -
é a capacidade calorífica específica do ar (em J/kg°C) -
é a mudança de temperatura (em °C)
Passo 4
Precisamos dos valores para
e
. A capacidade calorífica específica do ar (
) é aproximadamente 1005 J/kg°C, e a mudança de temperatura (
) é de 3°C. Substituindo esses valores na fórmula:
Calculando:
Resposta
A taxa de perda de calor do ar para o ambiente frio é de 6018 Watts.
Exercícios relacionados
Um lote de 454 kg de purê de maçã a
é aquecido em um trocador de calor adicionando-se de 121300 kJ . Calcule a temperatura de saída do produto.
Cp do purê de maça
Cp do purê de maça
A
mass of copper at
is dropped into an insulated tank containing 80 kg of water at
. Determine the final equilibrium temperature in the tank.
A
mass of iron at
is brought into contact with 20 kg of aluminum at
in an insulated enclosure. Determine the final equilibrium temperature of the combined system.
Preencha a tabela a seguir referente à análise textural.
Amostra | TFSA (g) | Umidade <br>
|
Tara <br> béquer <br>
|
Béquer + <br> areia
|
Areia <br>
|
Leitura <br> da argila <br> a
|
Leitura <br> da argila <br> corrigida <br>
|
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 50,0 | 5,0 | 25,0 | 36,4 | 27,2 | ||
02 | 50,0 | 6,0 | 24,0 | 57,8 | 9,8 | ||
03 | 50,0 | 5,6 | 26,0 | 30,2 | 35,4 | ||
Amostra | Areia (%) | Argila (%) | Silte (%) | ||||
:—: | :—: | :—: | :—: | ||||
01 | |||||||
02 | |||||||
03 |
Lembrando:
TFSA
Correção da leitura do hidrômetro pela temperatura:
TFSA
Correção da leitura do hidrômetro pela temperatura:
- somar
para cada acima de ( densidade leitura); - subtrair
para cada acima de ( densidade leitura).